汽-水型热交换器供水温度-蒸汽流量调节系统的研究
来源期刊：控制工程2020年第10期
论文作者：吴宗礼 李绍勇 魏先宏 李海林 韩喜莲
文章页码：1781 - 1787
关键词：汽-水型热交换器;串级控制系统;分数阶PID控制技术;MPSOA;数值仿真;
摘 要：汽—水型热交换器作为热力站当中的重要设备之一,具有非线性、参数时变和时滞等动态特性。首先,综合分析集中供热工艺和自动控制的相关要求,对汽—水型热交换器的各个组成单元分别进行建模,确定主控制器为供水温度PIλDμ控制器（Water Supply Temperature Fractional Order Proportional Integral Derivative Controller, WST-FOPIDC）和副控制器为蒸汽流量PIλ控制器（Steam Flow Fractional Order Proportional Integral Controller, SF-FOPIC）的串级控制策略。其次,应用修正的粒子群优化算法（Modified Particle Swarm Optimization Algorithm,MPSOA）,分别整定出WST-FOPIDC和SF-FOPIC的8个控制器参数最佳值。最后,基于MATLAB工具,对该串级系统进行组态和数值仿真相应地控制效果。结果表明,该串级系统在理论上是可行的,可以获得更为满意的控制效果,且供水温度的控制效果明显优于基于Ziegler-Nichols（Z-N）整定法的供水温度PID-蒸汽流量PI串级调节系统。
吴宗礼，李绍勇，魏先宏，李海林，韩喜莲
兰州理工大学土木工程学院
摘 要：汽—水型热交换器作为热力站当中的重要设备之一,具有非线性、参数时变和时滞等动态特性。首先,综合分析集中供热工艺和自动控制的相关要求,对汽—水型热交换器的各个组成单元分别进行建模,确定主控制器为供水温度PIλDμ控制器（Water Supply Temperature Fractional Order Proportional Integral Derivative Controller, WST-FOPIDC）和副控制器为蒸汽流量PIλ控制器（Steam Flow Fractional Order Proportional Integral Controller, SF-FOPIC）的串级控制策略。其次,应用修正的粒子群优化算法（Modified Particle Swarm Optimization Algorithm,MPSOA）,分别整定出WST-FOPIDC和SF-FOPIC的8个控制器参数最佳值。最后,基于MATLAB工具,对该串级系统进行组态和数值仿真相应地控制效果。结果表明,该串级系统在理论上是可行的,可以获得更为满意的控制效果,且供水温度的控制效果明显优于基于Ziegler-Nichols（Z-N）整定法的供水温度PID-蒸汽流量PI串级调节系统。
关键词：汽-水型热交换器;串级控制系统;分数阶PID控制技术;MPSOA;数值仿真;
