Sistema de controle fuzzy em cascata para temperatura de vapor superaquecido em caldeiras

Resumo: As informações sobre o sistema de controle fuzzy em cascata para a temperatura do vapor superaquecido da caldeira são fornecidas por excelentes fabricantes de medidores de vazão e medidores de vazão. 1 Introdução A temperatura do vapor superaquecido é um dos indicadores importantes da qualidade da operação da caldeira. Se a temperatura do vapor superaquecido for muito alta, pode causar danos às peças de alta pressão dos superaquecedores, tubulações de vapor e turbinas a vapor; turbina a vapor. Para mais fabricantes de medidores de vazão selecionarem modelos e cotações de preços, você está convidado a perguntar. A seguir estão os detalhes do artigo sobre o sistema de controle fuzzy em cascata para a temperatura do vapor superaquecido da caldeira. 1 Introdução A temperatura do vapor superaquecido é um dos indicadores importantes da qualidade da operação da caldeira. Se a temperatura do vapor superaquecido for muito alta, pode causar danos às peças de alta pressão dos superaquecedores, tubulações de vapor e turbinas a vapor; O aumento do empuxo axial da turbina a vapor causa a sobrecarga do mancal de empuxo e também faz com que a umidade do vapor do estágio final da turbina a vapor aumente, reduzindo assim a eficiência interna da turbina a vapor e agravando a erosão das pás. Portanto, durante a operação da caldeira, a temperatura do vapor superaquecido deve ser mantida estável próxima ao valor especificado. Em usinas de energia em geral, a temperatura do vapor de entrada do superaquecedor de alta temperatura é alterada pela alteração da vazão da água de dessuperaquecimento, afetando assim a temperatura do vapor de saída do superaquecedor. Como as linhas do superaquecedor de grandes caldeiras são muito longas, trata-se de um objeto de atraso puro com grande inércia. Atualmente, a maioria das usinas de energia utiliza o diferencial da temperatura do vapor principal como um sistema de sinal suplementar para a regulação da temperatura do vapor superaquecido da caldeira. O diagrama esquemático do sistema é mostrado na Figura 1. Considerando as características de grande atraso inercial e feedback lento da quantidade ajustada do canal de ajuste do objeto de ajuste da temperatura do vapor superaquecido, encontre um sinal intermediário do canal de ajuste do objeto que responda mais rápido do que a quantidade ajustadaθ1 como um sinal complementar ao regulador para melhorar a dinâmica do canal de modulação do sujeito. Regulador de tempo dinâmico de acordo comθA soma diferencial de 1θ2 Esses dois sinais atuam. Mas em estático (após o término do processo de condicionamento) θ1 não muda mais, então dθ/dt=O, neste momento a temperatura do vapor do superaquecedor θ2 deve ser restaurada ao valor dado. Em uso real, o sinal intermediário θA introdução de 1 melhora as características dinâmicas do sistema de controle até certo ponto. No entanto, devido à influência mútua de vários equipamentos de produção durante a operação do sistema, perturbações aleatórias causam flutuações na temperatura do vapor superaquecido.θ2. Para unidades com capacidade de unidade única de 300.000, a temperatura nominal do vapor superaquecido é de 540°C±5 ℃, sob mudanças frequentes de carga e outras condições instáveis, especialmente quando a carga tem uma grande faixa de mudança, a flutuação da temperatura do vapor superaquecido excede até mesmo a faixa de mudança permitida, afetando a produção segura da usina. Ao mesmo tempo, essas flutuações são imprevisíveis e não podem ser descritas por modelos matemáticos precisos. Considerando que o controle fuzzy não requer um modelo matemático preciso do objeto, ele tem boa robustez e é especialmente adequado para situações de grande atraso, variação temporal e não lineares. De acordo com a situação real, propomos um sistema de controle fuzzy em cascata para temperatura de vapor superaquecido de caldeira. 2. Projeto do esquema de controle O sistema de regulação em cascata é um dos métodos eficazes para melhorar a qualidade da regulação de sistemas de grande inércia e atraso puro. Seu sistema de controle é mostrado na Figura 2. F na Figura 2 é a válvula de controle de fluxo de água de dessuperaquecimento. Para garantir a rapidez do circuito auxiliar e a variável intermediária não requer nenhuma diferença, o regulador auxiliar adota regulação proporcional; o circuito principal adota um controlador fuzzy híbrido. Além de eliminar a perturbação fora do anel secundário o mais rápido possível, ele também pode corrigir o desvio da temperatura do vapor para garantir a precisão do controle de temperatura do vapor. 3 Algoritmos de Controle Fuzzy Neste esquema de controle, o regulador principal adota um controlador fuzzy híbrido, ou seja, um controle proporcional-integral convencional e um controlador fuzzy bidimensional são conectados em paralelo. O diagrama de blocos básico do controlador fuzzy 2D é mostrado na Figura 3. Os subconjuntos de variáveis ​​fuzzy do controlador são definidos como: E={NB, NM, NS, ZO, PS, PM, PB} DE={NB, NM, NS, ZO, PS, PM, PB} U={NB, O universo correspondente de NM, NS, ZO, PS, PM, PB} processamento de quantização é o seguinte: E={-3,-2,-1,0,1,2,3}DE={-3,-2,-1 , 0, 1, 2, 3} U={-3, -2, -1, 0, 1, 2, 3} As funções de pertinência dos conjuntos fuzzy de grandezas de entrada E, DE e saída U são triângulos. A tomada de decisão fuzzy do controlador adota o algoritmo de inferência do tipo Mamdani, e o fuzzy inverso adota o método Centroid para obter a saída de controle precisa u1. Algoritmo convencional do regulador n: a saída do controlador fuzzy híbrido é u = u1 + u2. Combinar o controle fuzzy com o regulador PI convencional dessa forma faz com que o sistema de controle não apenas tenha as vantagens de controle fuzzy flexível, resposta rápida e forte adaptabilidade, mas também tenha as características de alta precisão de controle PI. 4. Análise de simulação Os modelos matemáticos do processo controlado dos loops principal e secundário são respectivamente: usando o software de simulação MATLAB para simular e comparar os dois sistemas. Pessoas-chave sob MATLABCommandWindow "simulink", entrem no ambiente de simulação de sistema dinâmico visual SIMULINK. A biblioteca de componentes SIMULINK é usada para construir o diagrama de blocos de simulação do controle de temperatura de vapor superaquecido com sinal diferencial líder e o diagrama de blocos de simulação do controle fuzzy em cascata de temperatura de vapor superaquecido. No primeiro sistema, Kp é definido como 2, Ti é definido como 10, enquanto no sistema de controle fuzzy em cascata, o loop secundário Kp é definido como 3,5, e os fatores de quantização Ke, Kec e Ku ​​do controle fuzzy no loop principal são 2,2, respectivamente. 0,6 e 1. Em seu controle PI, Kp = 0,2, Ti = 10. Os resultados da simulação mostram que o sistema de controle fuzzy em cascata de temperatura de vapor superaquecido tem melhor efeito de controle do que o sistema de controle de temperatura de vapor com sinal diferencial líder. Pode ser visto a partir da curva de resposta que o primeiro não tem overshoot, resposta rápida, pequeno erro estático e alta precisão correspondente. Quando os parâmetros ou a estrutura do objeto do sistema de controle fuzzy em cascata mudam, ele pode manter a rapidez de resposta e o excelente desempenho de nenhum erro estático e nenhum overshoot, e tem forte robustez e adaptabilidade. A estratégia de controle proposta neste artigo fornece um esquema de controle exclusivo para o controle de temperatura de vapor superaquecido em usinas de energia. O acima é o conteúdo completo deste artigo. Sinta-se à vontade para nos contatar sobre a seleção e o orçamento de medidores de vazão de nossa fábrica. 'Sistema de Controle Fuzzy em Cascata para Temperatura de Vapor Superaquecido em Caldeiras'

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