灰色预测模糊技术在电站锅炉的应用

　　晨鸣汉阳热电分厂65T/H锅炉是该厂原二期工程#4锅炉。锅炉主蒸汽压力、给水、送风、炉膛负压、主汽温度、一次风压自动调节装置电厂原要求选用福克期波罗公司 76系列专家自适应单回路控制。后经有关工作和模拟比较了76控制器与KHY调节器的技术性能及在电厂410T/H锅炉给水和负压调节成功应用的业绩后，电厂改选KHY型可编程调节器。

　　KHY型可编程调节器是湖北省电子工业发展公司的科技人员依据华中理工大学邓聚龙教授一九八二年提出的“灰色系统理论”，并经数年的努力将模糊技术与灰色系统理论相结合，推导出模糊逻辑不具备的现场自动建模的有关准则及建模算法，即灰色预测控制算法，使模糊技术有了相应的解析建模依据，并在此基础上研制了KHY系列可编程调节器。

　　基于灰色预测模糊控制理论开发的 KHY型可编程调节器与新型的PID控制器 (自适应PID控制器、专家式智能PID控制器、模糊PID控制器、多变量PID控制器等)比较，有如下的特点：

　　·具有自动建立被控制对象新陈代谢数学模型的功能;

　　·具有预测被控对象动态行为变化趋势的能力及抑制扰动与超调的功能;

　　·对被控环境、被控参数的随机性的，非线性的，不确定的各种扰动具有自适应能力很强的鲁棒特性;

　　·具有解除被控系统各因素间关联耦合的能力;

　　·用户编程简单明了，无需现场试凑、整定调节器的各种特性参数，使用方便，控制灵活;

　　·本文仅就灰色预测模糊控制系统有关的理论分析介绍给读者。

　　一、灰色控制系统概念

　　基于灰色系统思想与灰色模型的控制，称灰色控制。

　　以系统行为数据为采样信息，按新陈代谢原理建立GM(1，1)模型，用所建模型预测系统行为的发展，即预测未来的行为数据，然后将行为预测值与行为的给定值进行比较，以确定系统的超前控制值，这种控制称为灰色预测控制。灰色预测控制系统示意图1。 图中1为被控对象;2为灰色预测模块 即GM(1，1);3为控制决策单元;X(t)为被控对象的行为输出，t时刻系统的行为数据为X (t)，当采样装置获得一串行为数据后，便有了X序列：

　　X={X(1)，X(2)，···X(t)}，一般t=5，

　　将X序列输入灰色预测模块2，便可建立对象的GM(1，1)模型，用GM模型对X序列进行GM步预测：

　　GM^.AGO：X—X^·(GM+t)

　　得到预测值X^(GM十t)，将X^·(GM+t)与给定值Sv(t)在3中进行比较决策，便可确定系统的超前控制量U(GM+t)，系统1便在U(GM+t)下进行控制，使行为变量达到要求的值。