鍋爐—汽輪機(jī)系統(tǒng)的分?jǐn)?shù)階控制器設(shè)計

郭悅　武慶嶺

摘 要：隨著時代的進(jìn)步和科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，越來越多的技術(shù)手段開始逐漸的與生產(chǎn)工作相結(jié)合，這樣的結(jié)合方式大幅度的增加了企業(yè)的生產(chǎn)效率，同時還在一定程度上節(jié)約了企業(yè)的生產(chǎn)成本，對于企業(yè)的發(fā)展來說，具有著十分重要的促進(jìn)作用，在這樣的發(fā)展背景下，對鍋爐-汽輪機(jī)系統(tǒng)的分?jǐn)?shù)階控制器進(jìn)行設(shè)計則顯得更為必要，筆者在查閱了大量的研究資料后，對鍋爐-汽輪機(jī)系統(tǒng)的分?jǐn)?shù)階控制器設(shè)計方面的相關(guān)理論進(jìn)行匯總分析和研究，并且結(jié)合自身的專業(yè)知識對鍋爐-汽輪機(jī)系統(tǒng)的分?jǐn)?shù)階控制器的設(shè)計方面進(jìn)行研究和分析，以期通過本文的論述對鍋爐-汽輪機(jī)系統(tǒng)的分?jǐn)?shù)階控制器設(shè)計起到一定的參考幫助作用。

關(guān)鍵詞：鍋爐；汽輪機(jī)系統(tǒng)；分?jǐn)?shù)階控制器

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.23.045

0 引言

社會在進(jìn)步，時代在發(fā)展，技術(shù)手段也在不斷地翻新，在這樣的發(fā)展形勢下，對于生產(chǎn)系統(tǒng)的革新成為了當(dāng)下企業(yè)發(fā)展的核心，目前來說，針對于鍋爐-汽輪機(jī)系統(tǒng)的控制問題成為了當(dāng)下研究的熱點問題之一，對于這樣的現(xiàn)象，更多的人對整數(shù)階數(shù)學(xué)模型與分?jǐn)?shù)階數(shù)學(xué)模型展開研究，研究表明，采用分?jǐn)?shù)階數(shù)學(xué)模型形成控制系統(tǒng)進(jìn)行鍋爐-汽輪機(jī)系統(tǒng)的控制，更加的精確，更能夠保證控制的有效性。

1 鍋爐-汽輪機(jī)系統(tǒng)中分?jǐn)?shù)階控制器的應(yīng)用重要性

對于存在現(xiàn)實世界中的大部分動態(tài)系統(tǒng)而言，其都是分?jǐn)?shù)階的，在鍋爐-汽輪機(jī)系統(tǒng)中，采用分?jǐn)?shù)階數(shù)學(xué)模型的方法對鍋爐-汽輪機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行描述，其精準(zhǔn)性遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于采用整數(shù)階數(shù)學(xué)模型的方法對鍋爐-汽輪機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行描述。但是在分?jǐn)?shù)階鍋爐-汽輪機(jī)控制系統(tǒng)的控制研究中，也存在著一定的困難，這樣的困難體現(xiàn)在控制器的參數(shù)整定步驟繁瑣，擁有者大量的計算，這樣的問題導(dǎo)致該種方法在實際的工程方面應(yīng)用相比較其他方法而言更少，大部分鍋爐-汽輪機(jī)系統(tǒng)普遍情況下應(yīng)有的都是整數(shù)階方程逼近的策略，使用整數(shù)階模型的方法進(jìn)行控制固然省事方便。然而如此的做法將會造成描述系統(tǒng)的精確度在一定程度上降低，無法精準(zhǔn)的對系統(tǒng)的動態(tài)特性進(jìn)行反映，并且所建設(shè)出來的出控制器無法進(jìn)入到實際的工程運(yùn)行過程中，起不到相應(yīng)的控制效果，因此，在鍋爐-汽輪機(jī)系統(tǒng)中，分?jǐn)?shù)階控制器的應(yīng)用重要性就更為的明顯。

2 鍋爐-汽輪機(jī)系統(tǒng)的分?jǐn)?shù)階控制器設(shè)計內(nèi)容

實施正確的操作才能夠保證儀器的使用質(zhì)量，在控制器的使用中設(shè)計分?jǐn)?shù)階控制的數(shù)字化，能夠有效的幫助儀器操作，提升工作質(zhì)量。分?jǐn)?shù)階的工作體系中存在無限維的概念，使用無限維概念幫助儀器的內(nèi)容設(shè)計，需要有有限的微積分程式化處理。在處理的過程中需要利用有限的微積分程式逼近儀器的控制功能執(zhí)行。文章中設(shè)計控制器的方式，主要是依靠時域數(shù)值的方法進(jìn)行分?jǐn)?shù)階的操作，在PIλD? 控制儀器功能中分離散開。

本文設(shè)計的方法主要是利用分?jǐn)?shù)階段細(xì)小方程處理方式，進(jìn)行時域數(shù)值的分解，通過PIλD? 的控制儀器功能實現(xiàn)對時域方程的分析擴(kuò)散。實現(xiàn)分?jǐn)?shù)階的前提是能夠保證計算過程中考量到實際操作的誤差，從誤差數(shù)值中導(dǎo)入排列順序的em，再由其他方式進(jìn)行控制器的數(shù)值輸出，輸出的過程保證記錄序列數(shù)值um。最后就可以實現(xiàn)對分?jǐn)?shù)階的有效控制，實現(xiàn)在PIλD? 中控制器的數(shù)字職能。這種方法同樣還適用于其他研究使用，可以保證研究數(shù)據(jù)的仿真性，并且實現(xiàn)具體的實驗操作。

如果設(shè)定的h為實際步長，并且保證數(shù)值的范圍適合實驗范圍，可以直接能夠得到分?jǐn)?shù)階段公式數(shù)值。通過觀察，能夠明顯的發(fā)現(xiàn)周期的數(shù)據(jù)與時間的數(shù)據(jù)計算出的準(zhǔn)確度非常高，說明在研究的過程中數(shù)值和公式能夠滿足其他儀器設(shè)計，分?jǐn)?shù)微分具有著記憶的功能，而且時間越近的影響點的因子越大，時間越遠(yuǎn)的影響點因子越小，保證了歷史信息對于目前和今后的影響，進(jìn)而對改善系統(tǒng)的控制效果更為有利。

3 結(jié)論

綜上所述，目前針對鍋爐-汽輪機(jī)系統(tǒng)的分?jǐn)?shù)階控制器應(yīng)用方面的研究有很多，但是針對于鍋爐-汽輪機(jī)系統(tǒng)的分?jǐn)?shù)階控制器設(shè)計方面的研究卻相對來說比較欠缺，本文在整合了一部分的相關(guān)方面研究文獻(xiàn)后，對本文開始撰寫，在撰寫的過程中，針對鍋爐-汽輪機(jī)系統(tǒng)的分?jǐn)?shù)階控制器設(shè)計方面的內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)的介紹，然而筆者知識范圍有限，對于鍋爐-汽輪機(jī)系統(tǒng)的分?jǐn)?shù)階控制器設(shè)計的研究有可能并不完善，但對于鍋爐-汽輪機(jī)系統(tǒng)的分?jǐn)?shù)階控制器設(shè)計方面的研究而言，仍舊希望能夠起到相應(yīng)的幫助作用。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡介：郭悅（1986-），男，內(nèi)蒙古赤峰人，本科，助理工程師，研究方向：鍋爐脫硫.endprint