过程工程学报 ›› 2023, Vol. 23 ›› Issue (9): 1290-1299.DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.222320CSTR: 32067.14.jproeng.222320
孙军1, 张典1*, 黄青山2, 田亮2, 常天奇1, 刘琪1
Jun SUN1, Dian ZHANG1*, Qingshan HUANG2, Liang TIAN2, Tianqi CHANG1, Qi LIU1
摘要: 蒸发器温度控制存在时变性、非线性和滞后时间长等特性,传统控制方法难以实现温度的精确控制。通过对蒸发器的生产过程进行分析,提出了一种基于串级模糊自适应比例-积分-微分(PID)的蒸发器温度控制方法,将模糊控制理论和串级PID控制理论相结合,建立了主回路和副回路的模糊自适应PID控制连续功能图(CFC),实现了对蒸发器温度控制的主回路和副回路PID参数的实时修正。采用SMPT-1000仿真设备和西门子PCS7过程控制系统的研究结果表明:PID参数实时修正后,比例参数加快了系统响应速度,积分参数减小了系统的偏差,微分参数起到了超前控制作用;温度响应的调节时间缩短二分之一,最大偏差降低幅度超过五分之四;温度提升负荷的调节时间缩短幅度超过五分之三,最大偏差降低幅度超过五分之四;过热蒸汽干扰的恢复时间缩短幅度超过二分之一,最低和最高温度偏差降低幅度超过十分之一。与传统串级PID控制方法相比,串级模糊自适应PID控制具有调节时间短、超调量小、鲁棒性好等优势,克服了传统串级PID的不足,为解决蒸发器温度精确控制提供了一种有效途径和方法。