Sistema de control difuso en cascada para la temperatura del vapor sobrecalentado de la caldera

Resumen: La información sobre el sistema de control difuso en cascada para la temperatura del vapor sobrecalentado de la caldera es proporcionada por excelentes fabricantes de caudalímetros . 1 Introducción: La temperatura del vapor sobrecalentado es un indicador importante de la calidad de funcionamiento de la caldera. Si es demasiado alta, puede dañar las piezas de alta presión de los sobrecalentadores, las tuberías de vapor y las turbinas de vapor. Para obtener más información sobre modelos y presupuestos de otros fabricantes de caudalímetros, no dude en consultarnos. A continuación, se detalla el artículo sobre el sistema de control difuso en cascada para la temperatura del vapor sobrecalentado de la caldera. 1 Introducción: La temperatura del vapor sobrecalentado es un indicador importante de la calidad de funcionamiento de la caldera. Si es demasiado alta, puede dañar las piezas de alta presión de los sobrecalentadores, las tuberías de vapor y las turbinas de vapor. El aumento del empuje axial de la turbina de vapor sobrecarga el cojinete de empuje y aumenta la humedad del vapor en la etapa final, lo que reduce la eficiencia interna de la turbina y agrava la erosión de los álabes. Por lo tanto, durante el funcionamiento de la caldera, la temperatura del vapor sobrecalentado debe mantenerse estable cerca del valor especificado. En las centrales eléctricas generales, la temperatura del vapor de entrada del sobrecalentador de alta temperatura varía al variar el caudal de agua de desrecalentamiento, lo que afecta a la temperatura del vapor de salida del sobrecalentador. Dado que las líneas de sobrecalentamiento de las calderas grandes son muy largas, se trata de un objeto de retardo puro con gran inercia. Actualmente, la mayoría de las centrales eléctricas utilizan el diferencial de la temperatura del vapor de entrada como sistema de señal suplementario para la regulación de la temperatura del vapor sobrecalentado de la caldera. El diagrama esquemático del sistema se muestra en la Figura 1. En vista de las características del gran retardo inercial y la lenta retroalimentación de la cantidad ajustada del canal de ajuste del objeto de ajuste de la temperatura del vapor sobrecalentado, se busca una señal intermedia del canal de ajuste del objeto que responda más rápido que la cantidad ajustada θ1 como señal complementaria al regulador para mejorar la dinámica del canal de modulación del sujeto. El regulador de tiempo dinámico según θLa suma diferencial de 1θ2 Estas dos señales actúan. pero en estático (después del final del proceso de acondicionamiento) θ1 ya no cambia, entonces dθ/dt=0, en este momento la temperatura del vapor sobrecalentado θ2 debe restaurarse al valor dado. En uso real, la señal intermedia θLa introducción de 1 mejora las características dinámicas del sistema de control hasta cierto punto. Sin embargo, debido a la influencia mutua de varios equipos de producción durante el funcionamiento del sistema, las perturbaciones aleatorias causan fluctuaciones en la temperatura del vapor sobrecalentado. θ2. Para unidades con una capacidad de una sola unidad de 300,000, la temperatura nominal del vapor sobrecalentado es de 540 °C ± 5 ℃, bajo cambios frecuentes de carga y otras condiciones inestables, especialmente cuando la carga tiene un gran rango de cambio, la fluctuación de la temperatura del vapor sobrecalentado incluso excede el rango de cambio permitido, afectando la producción segura de la planta de energía. Al mismo tiempo, estas fluctuaciones son impredecibles y no pueden describirse mediante modelos matemáticos precisos. Dado que el control difuso no requiere un modelo matemático preciso del objeto, presenta una buena robustez y es especialmente adecuado para situaciones de gran retardo, variación temporal y no linealidad. De acuerdo con la situación actual, proponemos un sistema de control difuso en cascada para la temperatura del vapor sobrecalentado de la caldera. 2. Diseño del esquema de control. El sistema de regulación en cascada es uno de los métodos más eficaces para mejorar la calidad de la regulación en sistemas de gran inercia y retardo puro. Su sistema de control se muestra en la Figura 2. F en la Figura 2 representa la válvula de control del caudal de agua de desrecalentamiento. Para garantizar la rapidez del bucle auxiliar y que la variable intermedia no presente diferencias, el regulador auxiliar adopta una regulación proporcional; el bucle principal utiliza un controlador difuso híbrido. Además de eliminar las perturbaciones fuera del anillo secundario lo antes posible, también corrige la desviación de la temperatura del vapor para garantizar la precisión del control de la temperatura del vapor. 3 Algoritmos de control difuso. En este esquema de control, el regulador principal adopta un controlador difuso híbrido; es decir, un control proporcional-integral convencional y un controlador difuso bidimensional se conectan en paralelo. El diagrama de bloques básico del controlador difuso 2D se muestra en la Figura 3. Los subconjuntos de variables difusas del controlador se definen como: E={NB, NM, NS, ZO, PS, PM, PB} DE={NB, NM, NS, ZO, PS, PM, PB} U={NB, El universo correspondiente del procesamiento de cuantificación NM, NS, ZO, PS, PM, PB} es el siguiente: E={-3,-2,-1,0,1,2,3}DE={-3,-2,-1 , 0, 1, 2, 3} U={-3, -2, -1, 0, 1, 2, 3} Las funciones de pertenencia de los conjuntos difusos de cantidades de entrada E, DE y salida U son triángulos. La toma de decisiones difusa del controlador adopta el algoritmo de inferencia de tipo Mamdani, y la difusa inversa adopta el método Centroide para obtener la salida de control precisa u1. Algoritmo convencional de regulador n: la salida del controlador difuso híbrido es u = u1 + u2. La combinación del control difuso con el regulador PI convencional de esta manera hace que el sistema de control no solo tenga las ventajas de un control difuso flexible, una respuesta rápida y una fuerte adaptabilidad, sino que también tenga las características de una alta precisión de control PI. 4. Análisis de simulación Los modelos matemáticos del proceso controlado de los bucles principal y secundario son respectivamente: utilizando el software de simulación MATLAB para simular y comparar los dos sistemas. Las personas clave bajo MATLABCommandWindow “simulink”, ingresan al entorno de simulación visual del sistema dinámico SIMULINK. La biblioteca de componentes SIMULINK se utiliza para construir el diagrama de bloques de simulación del control de temperatura de vapor sobrecalentado con señal diferencial principal y el diagrama de bloques de simulación del control difuso en cascada de temperatura de vapor sobrecalentado. En el sistema anterior, Kp se establece en 2, Ti se establece en 10, mientras que en el sistema de control difuso en cascada, el bucle secundario Kp se establece en 3,5, y los factores de cuantificación Ke, Kec y Ku del control difuso en el bucle principal son 2,2, respectivamente. 0,6 y 1. En su control PI, Kp = 0,2, Ti = 10. Los resultados de la simulación muestran que el sistema de control difuso en cascada de temperatura de vapor sobrecalentado tiene un mejor efecto de control que el sistema de control de temperatura de vapor con señal diferencial principal. Se puede ver en la curva de respuesta que el primero no tiene sobreimpulso, respuesta rápida, pequeño error estático y alta precisión correspondiente. Cuando los parámetros o la estructura del objeto del sistema de control difuso en cascada cambian, puede mantener la rapidez de respuesta y el excelente rendimiento de ningún error estático y sin sobreimpulso, y tiene una gran robustez y adaptabilidad. La estrategia de control propuesta en este documento proporciona un esquema de control único para el control de la temperatura del vapor sobrecalentado en centrales eléctricas. Lo anterior es el contenido completo de este artículo. Le invitamos a consultar sobre la selección y cotización de caudalímetros de nuestra fábrica. "Sistema de control difuso en cascada para la temperatura del vapor sobrecalentado de la caldera".

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