一种基于改进型单神经元自适应pid控制策略的锅炉汽温控制方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于改进型单神经元自适应PID控制策略的锅炉汽温控制方法，步骤包括建立两级锅炉过热汽温控制模型和减温控制系统设计，所述减温控制系统的副环PID控制结合无监督Hebb学习规则和有监督Delta学习规则实现自学习，结合二次性能指标得出主环单神经元自适应PID控制算法，将控制器参数由三个整定为一个。本发明利用单神经元的自学习性，通过在线调整控制参数，能够适应过热汽温的工况变化，解决过热汽温控制系统在实际工程应用中易产生大超调量、大时滞等常见问题。
【专利说明】一种基于改进型单神经元自适应PID控制策略的锅炉汽温 控制方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种锅炉汽温控制方法，具体涉及一种基于改进型单神经元自适应 PID控制策略的锅炉汽温控制方法。
【背景技术】
[0002] 火电厂锅炉是一个非线性耦合、大滞后、多变量、多干扰的复杂对象，目前国内大 多数火电厂锅炉过热汽温控制系统仍采用PID控制器，由此在控制品质上便有许多不足， 诸如存在调节不及时，以及超调量过大等问题。另外，很多过热汽温串级控制系统的研究发 现常规PID控制器存在明显不足之处：调节不及时、超调量大。造成上述问题是因为常规 PID控制器的参数是固定不变的，对参数的整定只能大致按照整个控制过程的要求进行， 而过热汽温调节系统在控制过程的各个阶段对参数却有着不同的要求。因此仅采用常规的 PID控制难以获得较为满意的控制性能。目前，很多学者提出了许多针对锅炉过热汽温控制 系统的先进控制算法策略。然而从电厂的实际情况来看，在大多数情形下，汽温被控对 象的数学模型是未知或者参数是时变的，且具有大时延和大惯性的特点，固定不变的控 制器参数难以获得满意的控制效果，实际上这些参数需要随工况的变化不断调整。
【发明内容】
[0003] 本发明的发明目的是提供一种基于改进型单神经元自适应PID控制策略的锅炉 汽温控制方法，利用单神经元的自学习性，通过在线调整控制参数，以适应锅炉过热汽温的 变化，改善了大滞后、多干扰系统的控制特性，体现了较强的鲁棒性与较高的稳定性，具有 良好的控制品质。
[0004] 为达到上述发明目的，本发明采用的技术方案是：一种基于改进型单神经元自适 应PID控制策略的锅炉汽温控制方法，包括如下步骤： 1)建立锅炉过热汽温控制模型：采用两级减温结构，第一级减温器分左右布置在低温 过热器至前屏过热器之间，第二级减温器分左右布置在后屏过热器至末级过热器进口连接 的导汽管上； 2 )减温控制系统设计，采用串级神经元PID控制，其中， 副环PID控制结合无监督Hebb学习规则和有监督Delta学习规则的算法如下：
【权利要求】
I. 一种基于改进型单神经元自适应PID控制策略的锅炉汽温控制方法，其特征在于， 包括如下步骤： 1)建立锅炉过热汽温控制模型：采用两级减温结构，第一级减温器分左右布置在低温 过热器至前屏过热器之间，第二级减温器分左右布置在后屏过热器至末级过热器进口连接 的导汽管上； 2 )减温控制系统设计，采用串级神经元PID控制，其中， 副环PID控制结合无监督化化学习规则和有监督Delta学习规则的算法如下：
式中，巧脚为对应于输入巧脚的加权值，巧为学习速率系数，K为神经元的比例系数， u(k)为控制器输出，e(k)为系统误差，设r(k)和y(k)分别表示k时刻的参考输入和输出， 则e化)=r化）一y化)，神经元PID控制器的输入为：
引入二次性能指标函数：
式中，P、Q分别为输出误差和控制增量的加权正系数； 主环单神经元自适应PID控制算法如下：
式中，炸)为神经元的权值系数，巧为智能调节系数的参考值，a为调节系数，巧为学 习速率。
【文档编号】F22G5/00GK104235820SQ201410511914
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年9月29日 优先权日:2014年9月29日
【发明者】余雷, 朱云龙, 黄 俊, 陈雪燕, 李嘉楠 申请人:苏州大学