[發明專利]一種燃氣輪機轉速控制方法

在審

• 申請號: 201410843684.1
• 申請日: 2014-12-30
• 公開（公告）號: CN104632416A
• 公開（公告）日: 2015-05-20
• 發明（設計）人: 徐勝松
• 申請（專利權）人: 北京華清燃氣輪機與煤氣化聯合循環工程技術有限公司
• 主分類號: F02C9/00
• 分類號: F02C9/00
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 李相雨

技術領域

本發明屬于燃氣輪機控制領域，具體涉及一種燃氣輪機轉速控制方法。

背景技術

現有的燃氣輪機轉速控制大多采用傳統的PID控制，由于燃氣輪機本身的結構和工藝非常復雜，加之工作環境惡劣，本身多個執行機構調節過程相互耦合干擾，傳統的PID控制的參數固定，不能根據系統的變化自動整定。目前，雖然智能算法在燃氣輪機中的應用已經進行了一定的研究，但是大多數只是停留在實驗室方法階段。燃氣輪機的控制系統使用的控制器主要以PLC(Programmable?logic?Controller，可編程邏輯控制器)或者DCS(Distributed?Control?System，集散控制系統)為主，控制程序的設計語言主要是梯形圖和語句表，實現復雜的參數自整定程序非常困難，而且程序的可移植性差，不同的控制器之間由于本身語法結構和指令的不同，無法通用。

發明內容

為了克服傳統PID控制在燃氣輪機轉速控制領域的不足，本發明提供一種燃氣輪機轉速控制方法，結合Matlab軟件實現自適應模糊PID控制，提高燃氣輪機系統轉速的控制精度和抗干擾能力。

一種燃氣輪機轉速控制方法，實現所述方法的系統包括：計算機、轉速控制器和現場設備；其中，計算機安裝了用于實現模糊控制算法的軟件，用于通過模糊控制算法計算PID參數變化量，計算機還安裝有OPC服務軟件，用作OPC服務器，實現計算機與轉速控制器之間的數據通訊；轉速控制器用于在計算機的的配合下，實現對現場設備即燃氣輪機轉速的直接控制。所述方法包括以下步驟：

步驟1，轉速控制器對現場設備進行數據采集，得到現場設備當前的轉速，求設定轉速與當前轉速的差，得到所述系統的轉速誤差e。

步驟2，轉速控制器將所述系統的轉速誤差e傳輸給計算機；

步驟3，計算機對所述系統的轉速誤差和轉速誤差的變化率進行模糊化處理，經模糊推理和精確化處理得到精確控制量ΔK_p，ΔK_i，ΔK_d；

步驟4，計算機將步驟3得到的所述精確控制量ΔK_p，ΔK_i，ΔK_d傳輸給轉速控制器；

步驟5，轉速控制器根據精確控制量ΔK_p，ΔK_i，ΔK_d自適應調整PID的控制參數K_p，K_i，K_d，并進行PID運算。

進一步地，所述步驟3還包括：

步驟3.1，對轉速誤差e進行微分運算得到誤差變化率e′，之后對e和e′進行模糊化處理；

步驟3.2，根據模糊規則，進行模糊推理，得到模糊控制量；

步驟3.3，將模糊推理得到的模糊輸出量進行精確化處理，得到精確控制量ΔK_p，ΔK_i，ΔK_d。

進一步地，步驟5所述自適應調整控制參數K_p，K_i，K_d的表達式為：

K_p＝K_p0+ΔK_p

K_i＝K_i0+ΔK_i

K_d＝K_d0+ΔK_d

式中，K_p0、K_i0、K_d0為初始參數。

進一步地，步驟5所述進行PID運算后的最終輸出為：

out=Kpe+Ki∫edt+Kddedt]]>

進一步地，安裝在計算機上的模糊控制算法軟件為Matlab軟件。