基于PLC的模糊神经网络控制器在锅炉温控系统中的应用

摘要

在工业过程控制中，经常会遇到时滞、时变、非线性等复杂对象，而采用常规控制算法难以获得满意的控制效果。智能控制策略如模糊控制、神经网络、遗传算法、专家控制等在控制工程领域得到了广泛的应用，在研究及应用过程中，人们将不同的控制算法适当地结合取长补短，发挥整体优势，获得了单一控制算法无法具备的控制效果。
　　 可编程逻辑控制器具有可靠性高、抗干扰能力强、功能丰富等强大技术优势。由于PLC的数据处理能力、算术运算功能的显著增强以及控制系统越来越开放，使得将先进控制算法嵌入PLC常规控制系统成为可能。
　　 本文以锅炉盘管温控系统为研究对象，根据能量平衡，从理论上分析了该对象的阶跃响应特点，以实验数据为基础，利用阶跃响应曲线法辨识出系统的数学模型。本文在应用Matlab进行智能算法仿真的基础上，以AB公司生产的CompactLogix1769-L32E系列PLC作为控制器，采用结构化编程方法，利用RSLogix5000梯形图语言编制了模糊神经网络控制算法，实现了PLC模糊神经网络控制器对锅炉盘管温度控制系统的闭环控制。为克服锅炉内胆中的扰动，进一步采用串级控制，主副控制器均采用PID控制时仍有超调现象，进而将模糊神经网络控制器替代副回路中的PID控制器，提高了系统抗扰性和鲁棒性。