本文在基于遗传算法的基于遗传算法的锅炉水位控制器的基础上,分析了锅炉水位控制系统的基本原理和结构。
后,通过仿真验证,水位控制器有效地改善了水位系统的稳态误差和动态超调。要:本文分析了锅炉水位控制系统的基本原理和结构,针对传统PID控制器的不足,提出了一种基于a的锅炉水位控制器。计了遗传算法,然后设计了锅炉控制系统最后,通过仿真验证了水位控制器,有效地改善了供水系统的永久误差和动态超限水位。炉,PID控制;遗传算法关键词:锅炉水位,PID控制;分类:TP273文献标识码:A文章编号:1006-4311(2014)29-0070-02引言锅炉是现代产业在中国的重要设备,也是加热和分布的基本安装生命中的水小学有广泛的应用。校存在人口密度高,学生年龄较小,自我保护意识薄弱等问题,因此确保锅炉安全稳定运行至关重要。
位是锅炉正常运行中必须控制的重要参数,直接影响锅炉系统的安全性和稳定性。此,水位控制是锅炉控制系统的重要组成部分,但同时也是一个复杂的控制过程。于锅炉负荷的大波动范围及其频繁的启动/停止,通常难以确保系统的手动操作以确保系统长期安全和稳定的运行。自动控制成为锅炉安全高效运行的保证。[1,2,5]目前,传统的PID控制是控制最常用锅炉水位的方法,但由于各种锅炉参数的频繁变化,传统的PID控制通常很难实现。
着现代控制理论的发展,基于基于遗传算法的基于锅炉的水位PID控制方法,出现了各种先进的控制算法,自动调整实际系统的参数和克服了传统的PID控制过程。制精度差,参数变化复杂的缺陷可以从根本上高精度地测试锅炉的实时水位控制。[2-4]锅炉水位控制系统的结构和原理锅炉水位控制系统主要由锅炉水位检测等几个单元组成,流量检测和阀门控制。为一般规则,当检查锅炉水位时,系统首先检测诸如指示的水位和实际水位,入口控制阀和负载之类的参数。后启动供水控制阀,检查水位是否符合规定要求,从而确定进水控制。门开启和关闭。于遗传算法的水位控制器将类似的人类意识形态引入传统的PID控制中,该控制计算控制系统所需的各种参数并应用于控制系统。[4.7]系统采用双闭环控制:外环由水位变送器,控制器,内部回路和控制对象组成,叫水位环。要功能是控制锅炉和主控环的水位;由流量计,控制器和进水控制阀组成的回路,也称为流量环,主要控制入口侧的干扰,稳定流量,内圈为环辅助。于遗传算法的锅炉水位控制系统结构图如图1所示。于遗传算法的PID控制器设计本文主要在设计时遵循以下思路。于遗传算法的PID控制器。先,PID控制器所需的三个关键参数kp,ki,kd进行位编码,并根据系统的实际参数确定值的范围,从而获得三个字符串,恒温阀芯然后连接三个字符串用于n形成一个。整空间中的个体可以产生许多个体。
后,根据遗传算法计算每个个体以获得新个体,并且通过遗传算法评估和适当地利用每个新个体。[6]如果新个人不符合系统要求,您可以根据上述想法重复,直到满足优化条件。传算法PID控制器系统的结构图在图2的仿真和控制系统的仿真模型是建立在MATLAB / Simulink中的分析示基于控制系统和控制器以上构想。
学校锅炉的蒸发量设定为126吨/小时,锅炉的水位要求稳定在[-4,2,4,2]厘米的范围内设定并且阀门的控制信号为4~20mA的电流信号。[4]根据锅炉控制系统的结构和参数,系统的每个单元的传递函数可以如下获得。入流量控制器的传递函数:G1(s)= 0.4水位控制器的传递函数:G2(s)=输入流量和水位的传递函数: G3(s)= =调节阀增益设定为:kf = 2.6,输入流量和水位变送器转换系数如下: W = 0.42,H = 1.2,kp = 20,ki = 0.02。拟时间设置为100秒,输入是逐步信号,可以在系统中执行。40秒时添加干扰信号以检测系统的抗干扰性能。了证明PID控制器的基于遗传算法在控制系统的优越性,基于传统的PID的锅炉控制系统的仿真模型和锅炉控制系统优化的仿真模型遗传算法的构建在MATLAB / simulink中构建,然后在相同的参数下构建。行模拟以显着比较模拟结果。个控制系统的模拟输入波形在图3和图4中示出。图3和图4的分析得出:如果锅炉的控制系统采用具有遗传算法的PID控制器,该输出具有静态误差小,过冲小的优点,输出波形明显优于传统PID控制,效果理想。论本文阐述了控制锅炉水位的重要性,分析了锅炉水位的基本原理和传统的PID控制方法,并在此基础上提出了一种新的设计方法。出了一种基于遗传算法的PID控制器,并根据控制器设计了参数。MATLAB / simulink结合了具有自动传感功能的新型智能控制系统,以及基于传统PID的锅炉控制系统仿真模型和锅炉控制系统的仿真模型。传算法。两种模式的模拟结果清楚地表明,与遗传算法优化的锅炉控制系统提供了更好的改善超出系统和稳态误差,系统收敛速度显著优于传统的PID控制。此,该控制器在学校锅炉和公司的大型锅炉系统中具有良好的应用前景。
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