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ke??s， ?T1?T2? （4-5） H(s)?(T1s?1)(T2s?1)令

y?(t)?y(t) （4-6） y(?)tT1tT2这样就把y(t)转换成无量纲形式。和式(4-5)对应的阶跃响应为：

Ty?(t)?1?1eT2??T2eT2?T1? (4-7)

根据式（4－7），就可以利用阶跃响应曲线上的两个点的数据[t1, y*(t1)]和[t2, y*(t2)]确定参数T1和T2。习惯上分别取y*(t)分别等于0.4和0.8，这样就可以从曲线上定出t1和t2，从而得出联立方程：

t1T1t1T2T1eT1?T2T1eT1?T2

??T1T1?T2e??0.6 （5-8）

?t2T1?T1T1?T2e?t2T2?0.2 （5-9）

方程（5－8）（5-9）的近似解为：

T1?T2?1(t1?t2) （5-10） 2.16t?(1.741?0.55) 5-11）

t2(T1?T2)2根据加氨的工艺要求和现场实际调试，对于一次投入氨液到系统稳定进行测试，经过多次测量结果对水汽中PH值的调节过程绘制出理想曲线。

为了提高计算精度，我们采用3点差值型数值微分公式计算各点的斜率，并通过Matlab数值分析软件进行计算，从而得出了斜率最大值。3点差值型数值微分公式如式5-12所示。

T1T2y（0）?。。?3y(0)?4y(1)?y(2)2h?y(0)?y(2)2h （4-12）

y（１）?y（i）?。y(i?2)?4y(i?1)?3y(i)2hi?2

其中，h为采样周期，y(i)为第i个采样点处系统的输出，y(i)为第i个采样点处曲线的斜率。描绘曲线如图4-1所示。

图4-1 加氨PH值变化过程图

由图可知τ=100s其中K的求取公式为：K=y（∞）/x0。

求出K=1.2，将t1?130s，t2?350s 代入式（4-10），（4-11）得

T1?197, T2?24

t对于（4-2）（4-2）表示的二阶对象，有1?0.38

t2t对照表4-1本系统符合二阶特性，如果1?0.46,则说明该阶跃响应需要更高阶

t2的传递函数才能拟合得更好。

将上面计算结果带入式（4-2）得控制对象模型为：

H(s)?

1.2e100s4728s?221s?12

4.2 加药模糊控制器的建立

目前,随着过程控制要求及自动控制技术的提高,大多数火电厂都要求对锅炉给水氨、联胺的加药实现全自动控制。根据加氨点的不同,可以大致将加氨分为三类: ①凝结水加氨; ②给水加氨; ③补给水加氨。凝结水加氨点一般在凝结水泵出口的凝结水母管上，给水加氨点一般在除氧器入口母管，补给水加氨点一般在补给水泵出口处。

本套工程设计要求给水及凝结水加氨。图5-2为锅炉给水加药热力系统结构简图，图中凝结水经混床、n级凝结泵后在加药泵出口处(加药点)和氨水进行充分混合，而后经第一测量点;此凝结水经低加到除氧器，除氧器出口再次加入氨水，后到达第二

测量点，此测量点处的凝结水再经高加后，即可作为最终的锅炉给水。

补给水低加凝结水加药点给水加药点第二测试点高加第一测试点Ⅱ凝结泵混床锅炉给水凝结水

图4-2 加药系统工艺流程图

给水加氨的控制最终目标参数一般以省煤器入口pH 值为对象,加氨部位是凝结水处理装置的出水母管及除氧器下降管中，目的是维持给水pH值在合适的范围内以防止系统腐蚀,如果直接以省煤器入口pH 值作为控制参数,由于滞后原因使系统很难达到理想的控制效果,所以一般都以凝结水pH 值或给水pH值作为控制参数。另外给水流量对加氨量有较大的影响，经过比例计算转换为加药的控制量。两控制参数分别取自凝结水流量计输出的4～20 mA 信号和省煤器入口比导电度表输出的信号。经系统处理后将控制信号，由PLC输出控制信号控制变频器，驱动隔膜计量泵达到自动控制加氨的目的。控制原理如图4－2所示：

本文设计首先运用模糊算法计算加药的控制量，具有模糊控制器的加药（氨）控制系统结构如图4-3：

ke省煤器入口PH目标值r-ed/dt~E~EC?ekecFuzzy模糊控制算法~ukuuFuzzy控制器除氧器入口pH 测量值传感器加药母管计量泵电机变频器

图4-3 具有模糊控制器的自动加药系统结构图

模糊控制器的建立

(1) 确定模糊PID控制器的输入、输出变量

模糊控制器结构为两输入一输出结构，两个输入量分别是： E－PH误差 （E=省煤气入口PH-出氧器出口-PH） EC－PH误差变化率

输出量是： U 变频器的转速

表4－1 模糊控制器变量列表：

语言变量 E EC U

模糊论域均为{-6，-5，-4，-3，-2，-1， 0， 1， 2， 3, 4, 5, 6} 确定了变量的基本论域和模糊集论域后，比例因子也就确定了。比例因子求取公式如下。

基本论域 [-3,+3]PH [-0.5,+0.5](PH/min)

[-100,+100] rpm

语言值集合

{ NB,NM ,NS,ZE,PS,PM,PB } { NB,NM ,NS,ZE,PS,PM,PB } { NB,NM ,NS,ZE,PS,PM,PB }

?e??ec??u?nemax?6?23n6??12 ecmax0.5nemax?6?0.06100