摘 要：提出了智能PID設(shè)計(jì)與其在鍋爐主汽溫控制的應(yīng)用，對(duì)象模型的變化體現(xiàn)在增益、時(shí)間常數(shù)和階次三個(gè)方面。增益變化對(duì)調(diào)節(jié)系統(tǒng)品質(zhì)影響最大，時(shí)間常數(shù)次之，階次通?？梢哉J(rèn)為不變。若能確定調(diào)節(jié)對(duì)象模型中增益和時(shí)間常數(shù)對(duì)指導(dǎo)信號(hào)的函數(shù)關(guān)系，這種函數(shù)關(guān)系可用于確定PID調(diào)節(jié)器參數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)帶指導(dǎo)信號(hào)的PID調(diào)節(jié)器，這種調(diào)節(jié)器可保持調(diào)節(jié)系統(tǒng)性能指標(biāo)在變工況下近似不變。這種方法通過(guò)擴(kuò)展線性控制理論來(lái)解決非線性控制問(wèn)題，且方便使用。與模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制相比，這種方法更容易應(yīng)用于工程實(shí)踐。
　　關(guān)鍵詞：智能PID調(diào)節(jié)器；主氣溫；控制，設(shè)計(jì)
　　
　　1 引入指導(dǎo)信號(hào)的必要性
　　
　　PID調(diào)節(jié)器對(duì)調(diào)節(jié)對(duì)象進(jìn)行調(diào)節(jié)所采用的信號(hào)為誤差信號(hào)、誤差微分信號(hào)和誤差積分信號(hào)，通常對(duì)這三個(gè)信號(hào)的定義域沒(méi)有限定。當(dāng)調(diào)節(jié)對(duì)象數(shù)學(xué)模型發(fā)生變化時(shí)（比如增益變化），對(duì)于相同數(shù)值的誤差信號(hào)、誤差微分信號(hào)和誤差積分信號(hào)，PID調(diào)節(jié)器無(wú)法分辨出對(duì)象數(shù)學(xué)模型的變化。即從誤差信號(hào)、誤差微分信號(hào)和誤差積分信號(hào)無(wú)法分辨出變化的原因是由干擾引起的還是由對(duì)象模型變化共同引起的。因此對(duì)誤差信號(hào)、誤差微分信號(hào)和誤差積分信號(hào)進(jìn)行的任何再加工和處理都無(wú)法獲得關(guān)于對(duì)象模型變化的信息，也就無(wú)法設(shè)計(jì)出具有對(duì)象模型變化適應(yīng)能力的調(diào)節(jié)器。
　　設(shè)計(jì)具有對(duì)象模型變化適應(yīng)能力的調(diào)節(jié)器所需要的信息要比設(shè)計(jì)針對(duì)固定模型的調(diào)節(jié)器所需要的信息要多，需要引入新變量，利用新變量來(lái)識(shí)別調(diào)節(jié)對(duì)象模型的變化。
　　對(duì)象模型的變化體現(xiàn)在增益、時(shí)間常數(shù)和階次三個(gè)方面。增益變化對(duì)調(diào)節(jié)系統(tǒng)品質(zhì)影響最大，時(shí)間常數(shù)次之，階次通?？梢哉J(rèn)為不變。若能確定調(diào)節(jié)對(duì)象模型中增益和時(shí)間常數(shù)對(duì)指導(dǎo)信號(hào)的函數(shù)關(guān)系，根據(jù)調(diào)節(jié)器工程整定方法就可確定PID調(diào)節(jié)器參數(shù)與指導(dǎo)信號(hào)的函數(shù)關(guān)系，從而實(shí)現(xiàn)帶指導(dǎo)信號(hào)的PID調(diào)節(jié)器，這種調(diào)節(jié)器可保持調(diào)節(jié)系統(tǒng)性能指標(biāo)在變工況下近似不變。
　　
　　2 PID調(diào)節(jié)器參數(shù)的確定方法
　　
　　
　　3 應(yīng)用示例
　　
　?。?）火電廠主汽溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)。
　　火電廠主汽溫調(diào)節(jié)對(duì)象是大慣性熱工對(duì)象，階次高。為了提高火電機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性和安全性，通常對(duì)主汽溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)提出較高的性能指標(biāo)，比如亞臨界鍋爐要求暫態(tài)偏差不能超過(guò)±8℃，穩(wěn)態(tài)偏差不能超過(guò)±2℃。
　　帶指導(dǎo)信號(hào)的主汽溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)如圖1所示。內(nèi)回路采用P調(diào)節(jié)器，外回路采用PID調(diào)節(jié)器，G02（s）為導(dǎo)前區(qū)傳遞函數(shù)，G01（s）為惰性區(qū)傳遞函數(shù)，