專家模糊控制在堿回收過程燃燒工段中的應(yīng)用研究.pdf

1、當(dāng)前造紙行業(yè)堿回收爐燃燒控制普遍采用單個(gè)測控點(diǎn)的PID或手動(dòng)控制，缺乏整體的優(yōu)化控制策略，使堿回收爐不能處于最優(yōu)的燃燒狀態(tài)，影響燃燒效率。汽包水位的穩(wěn)定是關(guān)系到堿爐正常安全生產(chǎn)的關(guān)鍵，但隨著系統(tǒng)長時(shí)間運(yùn)行，如水質(zhì)的變換等使汽包對(duì)象變化，一成不變的控制器很難滿足生產(chǎn)的需要，因此必需找到適合汽包水位的穩(wěn)定控制方案。 為了解決上述工程實(shí)際問題，本文對(duì)堿回收過程燃燒工段的控制展開應(yīng)用基礎(chǔ)研究，給出了本工段的基本控制策略，并提出了一種基于

2、開關(guān)量控制+專家模糊控制的多模態(tài)無擾切換控制器，并成功應(yīng)用于造紙工業(yè)堿回收過程燃燒工段中。論文的主要工作和創(chuàng)新點(diǎn)表現(xiàn)為如下幾個(gè)方面。 首先，論文結(jié)合堿回收燃燒工段生產(chǎn)工藝，提出了工藝對(duì)于控制的要求。根據(jù)控制要求將堿回收燃燒工段分為3個(gè)子系統(tǒng)：黑液子系統(tǒng)，送風(fēng)、引風(fēng)子系統(tǒng)及鍋爐供水子系統(tǒng)。對(duì)每個(gè)子系統(tǒng)提出了整體的控制方案，保證了系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行和控制精度。 其次，在分析單回路調(diào)節(jié)、雙沖量調(diào)節(jié)及三沖量調(diào)節(jié)在堿爐汽包中應(yīng)用的

3、優(yōu)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上，文章提出了一種基于開關(guān)量控制+專家模糊控制的多模態(tài)無擾切換控制器。在分析汽包水位動(dòng)態(tài)特性的基礎(chǔ)上，引入了模糊控制，設(shè)計(jì)了一個(gè)二維模糊控制器。經(jīng)過總結(jié)和歸納，得到堿回收水位控制的56條模糊控制規(guī)則，相應(yīng)的制作成一個(gè)模糊控制規(guī)則表，并通過總結(jié)操作經(jīng)驗(yàn)或采用模糊統(tǒng)計(jì)方法來確定了隸屬函數(shù)μ(x)和賦值表。為了克服常規(guī)模糊控制的在給定值附近易發(fā)生周期性波動(dòng)、跟蹤和抗干擾性能欠佳等缺點(diǎn)，在模糊控制的基礎(chǔ)上引入專家系統(tǒng)。專家系統(tǒng)和模糊

4、控制有機(jī)的結(jié)合構(gòu)成專家模糊控制器EFC(Expert Fuzzy Controller)，以相當(dāng)豐富的語言集和專家知識(shí)庫，對(duì)燃燒爐這一存在著未建模動(dòng)態(tài)及參數(shù)變化系統(tǒng)實(shí)施魯棒性控制，得到比較理想的控制效果。文中采用的多模態(tài)無擾切換器在大偏差范圍內(nèi)實(shí)施開關(guān)量控制，以獲得較快的動(dòng)態(tài)響應(yīng)；在小偏差范圍內(nèi)實(shí)施專家模糊控制，以減少超調(diào)、獲得良好的動(dòng)態(tài)響應(yīng)，并避免了常規(guī)模糊控制經(jīng)常出現(xiàn)的在給定值附近的波動(dòng)現(xiàn)象和跟蹤特性較差等缺點(diǎn)，使得汽水控制系統(tǒng)對(duì)外