[发明专利]基于遗传算法与模糊控制的除氧器控制的实现方法

权利要求书

1.一种基于遗传算法与模糊控制的除氧器控制的实现方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1、分析锅炉除氧器的结构和运行特征，建立锅炉除氧器控制系统的数学模型；

步骤2、设计模糊PID控制系统的结构，并确定该模糊PID控制系统的控制参数；

步骤3、根据模糊PID控制系统的控制参数的特点，采用遗传算法对控制参数进行优化；

步骤4、通过所述锅炉除氧器控制系统的数学模型，在工控组态软件中建立锅炉除氧器控制系统的对象模型；

步骤5、在工控组态软件中开发模糊PID控制元件与遗传算法元件；

步骤6、在工控组态软件中利用所述模糊PID控制元件、遗传算法元件、常规控制元件以及锅炉除氧器控制元件实现锅炉除氧器控制系统的控制策略，并完成仿真计算和结果分析。

2.根据权利要求1所述的基于遗传算法与模糊控制的除氧器控制的实现方法，其特征在于：所述步骤1具体包括如下步骤：

步骤10、根据锅炉除氧器的结构，获得除氧器的控制对象和运行特征；所述控制对象为锅炉除氧器，控制变量为除氧器的温度，运行特征为给水的流量扰动是影响除氧器除氧效果的主要因素；

步骤11、以阶跃信号作为锅炉除氧器的输入信号，则锅炉除氧器可表示为一个二阶惯性环节和一个延时环节，即锅炉除氧器控制系统的传递函数用公式来表示；其中，K表示被控对象的放大系数，T表示被控对象的时间常数，n表示被控对象的阶数，i表示被控对象的滞后时间，s表示系统的频域变量，G表示锅炉除氧器控制系统的传递函数。

3.根据权利要求1所述的基于遗传算法与模糊控制的除氧器控制的实现方法，其特征在于：所述设计的模糊PID控制系统的结构由模糊控制器与PID控制器组成；所述模糊控制器用于调节模糊PID控制系统的控制参数，该模糊控制器输入端输入除氧器温度的误差e和误差变化ec，输出为PID的调节量△kp、△ki和△kd；在模糊PID控制系统运行时，模糊控制器不断地修正PID控制器的输入参数，该模糊PID控制系统的控制参数值为kp=kp1+△kp，ki=ki1+△ki，kd=kd1+△kd，其中kp1，ki1，kd1为PID初始设定值；△kp、△ki和△kd是随着输入误差e和误差变化ec的变化而变化的变量值。

4.根据权利要求3所述的基于遗传算法与模糊控制的除氧器控制的实现方法，其特征在于：

所述模糊控制器的影响因素包括模糊控制规则、模糊推理方法、量化因子系数ke和kec以及比例因子系数ku；所述量化因子系数ke、kec为模糊控制器的比例作用与微分作用；比例因子系数ku为总的放大倍数；该量化因子与比例因子对模糊控制器的控制性能影响最大。