BP-PID在锅炉供回水压差系统的应用
夏明周小元季通亮
（江西理工大学电气工程与自动化学院江西赣州341000)
神经网络和PID拉制的优势，经过对其仿真，可如它对时交、揭合和大时滞的对象具有较好的控制效果.某供热锅炉供热厂的供回水应用BP-PID 摘要：介绍热本锅炉供响水的转点，为实现高效供暖，热水锅炉供回水压差能跟踪外界温度变化，即气候补偿功能.BP-PID控制需结合BP控制需取得很好效果.
关键词：BP-PID热水锅炉BP神经网络气候补偿
中图分类号：TP 文藏标识码：A 文章编号：1007-9416(2013)03-0136-01
1引言
仿真结果表示BP-PID控制器的设计能满足快速响应和好的瞬态特 号和阶跃信号作为rin（k）来观察控制系统，仿真效果显示在图2中.性，在仿真环境中能达到目的.
PID控制器在工业中使用很广泛，大约85%的控制系统使用PID控制器，因为它结构简单和形式固定，且在复杂的系统中有很强鲁棒 性，随着控制理论发展，学者们提出了各种先进PID控制，如专家PID）模期PID.神经网络PID等，在工程的实际应用中取得很好的效果.专 家PID控制的缺点是需要专家知识，这些知识有时很难总结，模糊PID是将操作员的经验作为知识存人计算机中，来调节PID参数，缺点是 没有这些知识控制无法进行.BP-PID是神经网络PID控制的一种，它很结合PID控制和BP神经网络优势，不需要过多经验知识.
5应用BP-PID控制的效果
某锅炉供热厂在其锅护房内安装2台29MW燃气热水锅炉（锅炉出口压力P=1.49MPa，出水温度t=130C)，锅炉房内还有主厂房 热力系统5号换热站循环冷却水等相应设备和系统，该锅炉供热厂在其调节循环水泵应用BP-PID控制，并根据气候变化实行气候 补偿的跟踪控制，锅炉供热厂运行了一个供暖季节，对所供的用户进行抽样调查，95%用户评价供暖效果非常好，用户的室内温度都 能稳定在18摄氏度，同时与其他同负裁锅炉供热厂的费用进行比较，燃气费用节约大约3%.
2热网系统
热网系统主要有四部分：一是一次热网，二是二次热网，三是换热站：四是用户.锅炉的热水从供热锅炉出来，经过循环水泵送人热 网供水母管分配到各个换热站，在换热站进行热交换，热网的供水次热网，热网中换热站是主要的装置，将一次热网的热量传递到二 交换热量后流人热网的回水母管，再次进入供热锅炉加热，这是次热网，二次热网的中热水流入用户对用户进行供热，热网系统的 目的是保证用户室内温度稳定合适的值.
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BP-PID控制器利用BP神经网络超强的自学习和非线性逼近BP-PID控制器在锅炉供回水压差系统的应用和仿真，可以得出 特性，使得PID控制器能够在线调整参数，实现自适应控制.通过BP-PID控制器具有结构简单、稳态精度高，过渡时间短，抗于扰能 力强，普棒性好、自适应能力强等特点，弥补了常规PID控制参数整定难以及控制效果不理想的不足.将BP-PID控制器应用热水锅炉 供回水压差系统，具有一定推广价值.
3BP-PID控制器的设计
3.1热水锅炉供回水压差的模型
BP-PID控制器应用于控制系统，系统图如图I所示，热网是一个复杂的系统，无法建立实际模型的传递函数，但可以将热网的模型简化，被控对象近似数学模型：
参考文献
[1 ]刘金现-先进 PID 控制及其 MATLAB 仿真[M].北京：电子工业出版 社 2002
式中a（r）=1.3（1-0.8e）
3.2BP神经网络PID控制器实现步骤
该控制器控制算法归纳如下(1确定BP网络的结构，即确定输定学习速率和惯性系数a令k=l（2）采样得到rin和youl.计算该时刻误差cror=rin-yout（3）根据前向BP网络计算各层神经元的验入、输 出，BP神经网络输出层的输出即为PID控制器的三个可调参数Kp.Ki和Kd，（4）计算PID控制器的输出u(k），(5）进行神经网络学习，在线调 整加权系数和，实现PID控制参数的自适应调整，（6）返回到步骤2.
4仿真效果
本文为证实BP-PID控制器的效果，进行了仿真.选择正弦信
图1BP-PID控制系统框图
图2
作者简介：夏明（1957.10-）男，江西南昌人教投级高级工程师，中科院自动化所特聘专家：周小元（1987.12-)男，湖南衡阳人，江西理工大学研究生，研究方向工业自动化系统工程开发与应用： 季通亮（1985-)，男，江苏盐城人，江西理工大学研究生，研完方向为工业控制技术.
