模糊控制在蒸餾水機(jī)中的應(yīng)用

基于模糊控制的原理，設(shè)計(jì)一種針對時(shí)變性問題的補(bǔ)償方法。該系統(tǒng)采用模糊控制，利用雙效蒸餾水機(jī)中第一效蒸發(fā)器液位的變化信息和軟測量技術(shù)實(shí)現(xiàn)對熱交換系數(shù)的時(shí)變性的補(bǔ)償, 保證產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)過程的安全。仿真結(jié)果表明，系統(tǒng)具有良好的抗負(fù)載擾動特性和實(shí)用性。
在雙效蒸餾水機(jī)控制系統(tǒng)中，主要組成部分是雙效蒸發(fā)器，它的工藝圖如圖1 所示。該控制系統(tǒng)是一個(gè)多輸入多輸出系統(tǒng)，輸入變量是主蒸汽壓力和原料水流量。它的工藝過程是：設(shè)定產(chǎn)量，原料水先在冷凝器被末效蒸發(fā)器產(chǎn)生的純蒸汽以及各效蒸發(fā)器和預(yù)熱器產(chǎn)生的蒸餾水加熱，再在各級預(yù)熱器被二次蒸汽加熱。之后進(jìn)入一效蒸發(fā)器被工業(yè)蒸汽（主蒸汽）加熱達(dá)到最高溫度蒸發(fā)產(chǎn)生二次蒸汽（純蒸汽）；同時(shí)未能蒸發(fā)的原料水進(jìn)入下一效被更低溫度和壓力的二次蒸汽蒸發(fā)。二次蒸汽在下一效被冷凝為蒸餾水，同時(shí)其熱量用以蒸發(fā)前一效未被蒸發(fā)的原料水。這一過程在以下各效蒸發(fā)器依次重復(fù)。末效產(chǎn)生的純蒸汽在冷凝器中被原料水和冷卻水冷卻。
我們通過電動調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)主蒸汽壓力P 和原料水流量Q 的輸入量。由于在不同的主蒸汽溫度下，同一主蒸汽壓力是要求由不同的原料水流量輸入的，因此，我們應(yīng)用基于專家系統(tǒng)的PID控制來實(shí)現(xiàn)Q = f (P)，即用專家系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)P和Q的匹配問題。在同一溫度下，Q = β (t)P，β 為熱交換系數(shù)。同時(shí)我們也應(yīng)該注意到另外一個(gè)問題：β 的時(shí)變性。在β 發(fā)生時(shí)變的情況下，專家系統(tǒng)也無法完成良好的控制效果，容易造成原料和能源的浪費(fèi)，甚至導(dǎo)致生產(chǎn)過程失控。因此，我們建立一個(gè)針對熱交換系數(shù)時(shí)變性的補(bǔ)償方法來解決這一問題[1]。