0 前言
煉鋼廠在制造中形成了大批量的高爐煤氣和焦爐煤氣。為了更好地減少空氣污染，有一些煉鋼廠將高爐煤氣和焦爐煤氣混和，運用混和液化氣做為天然氣蒸氣協(xié)同循環(huán)系統(tǒng)發(fā)電量的然料。氣輪機對混和液化氣的工作壓力操縱規(guī)定非常高，現(xiàn)階段各煉鋼廠均根據(jù)調(diào)節(jié)閥門對混和液化氣的工作壓力開展操縱。挑選哪種控制措施對控制閥開展控制關(guān)系到調(diào)節(jié)閥門的工作壓力操縱特性。PID控制的計算方法簡易、穩(wěn)定性較高，被廣泛運用于過程控制和運動控制中。但是實踐活動說明，因為混和液化氣的工作壓力操縱全過程具備最優(yōu)控制和時變可變性等，運用基本PID控制器不可以實現(xiàn)夢想的調(diào)節(jié)實際效果[1-4]。因此，文中設計方案出一種適用混和液化氣工作壓力操縱場所的模糊PID控制板。
1 調(diào)節(jié)閥門液化氣穩(wěn)壓管系統(tǒng)軟件基本原理
圖1為調(diào)節(jié)閥門液化氣穩(wěn)壓管系統(tǒng)軟件電路原理圖。調(diào)節(jié)閥門穩(wěn)壓管系統(tǒng)軟件運行時，最先運行液壓油泵2，并使電磁感應調(diào)速閥10的電磁線圈插電，這時全部液壓推桿系統(tǒng)軟件運行在調(diào)節(jié)的工作壓力下，調(diào)整調(diào)速閥可以更改液壓傳動系統(tǒng)的壓力。PC機依據(jù)系統(tǒng)的設定，以數(shù)字信號的方式導出操縱數(shù)據(jù)信號，使伺服閥8左邊電磁線圈插電。液壓油泵搞出的齒輪油通過伺服閥8的左位進到液壓油缸的左腔，促進活塞桿往右邊挪動，調(diào)節(jié)閥門的閘閥17開啟。液位傳感器即時檢驗液化氣的工作壓力，并將壓力數(shù)據(jù)信號鍵入PC機控制板中。通過與額定值開展非常解決后，控制板又將信息導出給伺服閥。伺服閥依據(jù)傳出的數(shù)據(jù)信號標記與尺寸明確氣缸的運動方位和偏移量，調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)閥門張口的尺寸，直到液化氣工作壓力超過額定值。

2 調(diào)節(jié)閥門穩(wěn)壓管系統(tǒng)軟件數(shù)學分析模型
經(jīng)歸一化處理解決得伺服閥的總流量方程式為[5-9]

式中，qL為流過伺服閥的負荷總流量；Kq為伺服閥總的流量增益值；Kc為伺服閥總的總流量工作壓力指數(shù)；xv為伺服閥的閥心偏移；pL為負荷壓力降。
液壓油缸總流量連續(xù)性方程為

式中，A為液壓油缸活塞桿合理總面積；y為活塞桿的健身運動偏移；Ctc為液壓油缸總的泄露指數(shù)；Vt為液壓油缸2個腔室的總?cè)萘?；βe為等效電路容積彈性模具，在預估時一般取名為700MPa。
液壓油缸力均衡方程式為

式中，m為活塞桿及負荷換算到活塞桿上的總品質(zhì)；BP為粘性阻尼力；K為負荷延展性彎曲剛度；FL為功效在活塞桿上的負荷。
調(diào)節(jié)閥門閥心力不平衡方程式為

式中，F(xiàn)為不平衡感；dg為閥心孔徑；ds為閥座孔徑；P1閥前工作壓力；P2為閥后壓力。
依據(jù)伺服閥的總流量方程式、液壓油缸總流量連續(xù)性方程、液壓油缸力均衡方程式和調(diào)節(jié)閥門閥心力不平衡方程式等[4-6]，經(jīng)推論可獲得穩(wěn)壓管系統(tǒng)軟件的開環(huán)傳遞函數(shù)為

穩(wěn)壓管系統(tǒng)軟件振蕩安全通道的開環(huán)傳遞函數(shù)：
3 模糊PID控制系統(tǒng)設計
圖2為模糊PID控制板的框架圖，運用控制器設計標準對PID主要參數(shù)實現(xiàn)改動，以偏差e和誤差彈性系數(shù)de/dt做為鍵入，可以達到不一樣時時刻刻e和de/dt對PID主要參數(shù)自整定值的規(guī)定[10-20]。表1為PID控制器主要參數(shù)的模糊不清標準表[16]。

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4 模擬仿真剖析
圖3與圖4各自為基本PID與模糊PID模型仿真。圖5與圖6各自為基本PID控制下的體系工作壓力階躍響應曲線圖和波形回應曲線圖。圖7與圖8各自為模糊PID操縱下的體系工作壓力階躍響應曲線圖和波形回應曲線圖。

從基本PID控制下的體系工作壓力階躍響應曲線圖可以看得出，階躍響應的增益值為0.15s，調(diào)整時長為0.45s，開環(huán)增益為10%。選用模糊PID操縱后，階躍響應的增益值為0.12s，調(diào)整時長為0.15s，開環(huán)增益約為0。與基本PID控制的工作壓力階躍響應對比，控制器設計的階躍響應的增益值減少了0.03s，調(diào)整時長減少了0.3s，開環(huán)增益減少了10%。將圖6與圖8開展較為得知，模糊PID操縱下，調(diào)節(jié)閥門工作壓力自動控制系統(tǒng)能對輸進信息的轉(zhuǎn)變做出快速響應，對輸進信息的追蹤精密度遠遠高于基本PID的追蹤精密度，有益于調(diào)節(jié)閥門穩(wěn)壓管對系統(tǒng)混和液化氣的工作壓力起伏開展及早高效地抑止。

5 結(jié)語
怎樣完成混和液化氣的穩(wěn)壓管操縱已經(jīng)變成循環(huán)系統(tǒng)發(fā)電量項目的一個核心技術(shù)問題。因為混和液化氣的工作壓力操縱全過程具備最優(yōu)控制和時變可變性等，基本PID控制器主要參數(shù)的整定值通常達不上滿意的實際效果，造成液化氣穩(wěn)壓管系統(tǒng)軟件的特性較差，對運轉(zhuǎn)工作狀況的適用性較為差。對于以上問題，文中為液化氣穩(wěn)壓管系統(tǒng)開發(fā)出模糊PID控制板，模擬仿真結(jié)果顯示，模糊PID控制板可以明顯提升穩(wěn)壓管系統(tǒng)軟件的動態(tài)控制質(zhì)量，改進調(diào)節(jié)閥門穩(wěn)壓管對系統(tǒng)液化氣工作壓力起伏的控制工作能力。
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