基于飞蛾火焰优化算法的过热汽温PID参数优化控制仿真

为了达到过热汽温系统的优化运行以提高热效率,将飞蛾火焰优化算法用于锅炉过热汽温控制系统的PID优化整定,使过热汽温得到了良好的控制,提高了整个系统的鲁棒性.控制仿真结果表明该算法是一种可行、有效的寻优方法,使控制系统获得较好的动态特性和很强的鲁棒性,适用于PID参数优化.

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基于飞蛾火焰优化算法的过热汽温PID参数优化控制仿真

基于飞蛾火焰优化算法的过热

汽温PID 参数优化控制仿真

杨大锚1,钱 瑾2

(1.华能国际电力开发公司铜川照金电厂,陕西 铜川 727100;

2.南京林业大学材料科学与工程学院,江苏 南京 210037)

摘 要:为了达到过热汽温系统的优化运行以提高热效率,将飞蛾火焰优化算法用于锅炉过热汽温控制系统的P I D 优化整定,使

过热汽温得到了良好的控制,提高了整个系统的鲁棒性??刂品抡娼峁砻鞲盟惴ㄊ且恢挚尚?、有效的寻优方法,使控制系统获得较好的动态特性和很强的鲁棒性,适用于PID 参数优化。

关键词:过热汽温;飞蛾火焰优化(MFO)算法;PID 调节器;参数优化

中图分类号:TP273 文献标识码:A 文章编号:1003-7241(2018)09-0024-04

Simulation of Tuning PID Control Parameters Using

Moth-Flame Optimization Algorithm for the

Superheated Steam Temperature

YANG Da-mao 1, QIAN Jin 2

( 1. China Huaneng Tongchuan Zhaojin Power Plant, Tongchuan 727100 China;

2. School of Materials Science and Engineering, Nanjing Forestry University, Nanjing 210037 China )

Abstract: To achieve the optimal control of the superheated steam temperature system to improve the thermal efficiency, a novel

nature-inspired algorithm called Moth-flame Optimization (MFO) algorithm is employed to optimize the tuning of PID controller for the superheated steam temperature control system, so that the superheated steam temperature is well

controlled and the robustness of the control system can be improved as well. The simulation results demonstrates that the

algorithm is feasible and efficient, it makes the control system to get better dynamic characteristics and stronger robustness.

So, using MFO algorithm is suitable for the tuning of PID controller applied to the steam temperature system.

Key words: superheated steam temperature; moth-flame optimization algorithm; PID controller; parameter optimization

收稿日期:2017-06-19

1 引言

锅炉过热蒸汽温度是火力发电厂热力系统中的重要

参数,过热汽温控制品质的优劣直接影响到整个机组的

安全和经济运行[1-2]。目前火电厂过热汽温控制系统广

泛采用PID 串级控制,但过热汽温调节对象具有大惯性、

大迟延等特性而且扰动因素多[3]。P I D 控制器的性能主

要取决于控制器参数整定,不同被控对象和控制参数均

对系统产生不同的影响[4]。采用传统P I D 整定方法多采

用实验加试凑的人工整定法,精度较低,难以满足生产过程的要求。飞蛾火焰优化(Moth-Flame Optimization,MFO)算法是Seyedali Mirjalili [5]于2015年提出的一种基于自然界飞蛾横向定位导航机制发展起来的新型优化算法。由于该算法结构的开放性,易于与问题结合求解,因此将其运用于PID 参数的优化是可行的。本文从控制论的角度出发对飞蛾火焰优化算法进行研究,提出了将其运用于电厂锅炉过热汽温PID 参数优化中,取得较好的控万方数据

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