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1、10申请公布号CN104216288A43申请公布日20141217CN104216288A21申请号201410432220122申请日20140828G05B13/0420060171申请人广东电网公司电力科学研究院地址510080广东省广州市越秀区东风东路水均岗8号72发明人李晓枫陈世和74专利代理机构广州华进联合专利商标代理有限公司44224代理人周清华54发明名称火电厂双入双出系统的增益自调度PID控制器57摘要本发明提供一种火电厂双入双出系统的增益自调度PID控制器，通过所述快/慢回路检测整定器、快/慢回路控制模式切换开关，快、慢回路前馈控制器，以及快、慢回路前馈反馈综合运算器，并。
2、通过适当模块的搭接，实现广义双入双出系统回路的继电反馈控制，测取过程的临界震荡信息，可以在未知受控系统数学模型的情况下，在闭环控制中就能自动地按所要求的稳定裕度整定出双入双出系统回路的P、I、D参数；并根据实测运行工况信号及偏差信号的变化，自动、实时地推理出快、慢回路最佳的P、I、D参数，最大限度的缩短控制系统的过渡时间，减小其动态偏差及静态偏差。使多变量控制系统的参数整定更加快捷、科学，并使控制系统具有较好的鲁棒性。51INTCL权利要求书2页说明书8页附图3页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书2页说明书8页附图3页10申请公布号CN104216288ACN10421。
3、6288A1/2页21一种火电厂双入双出系统的增益自调度PID控制器，其特征在于，包括快控制回路、快回路检测整定器、快回路前馈控制器、快回路前馈反馈综合运算器、慢控制回路、慢回路检测整定器、慢回路前馈控制器、慢回路前馈反馈综合运算器、第一执行器和第二执行器；所述快控制回路包括快回路PID增益自调度控制器和快回路控制模式切换开关，所述快回路控制模式切换开关的PID输入端连接所述快回路PID增益自调度控制器的输出端，其ONOFF输入端连接所述快回路检测整定器的输出端，其输出端连接所述快回路前馈反馈综合运算器的第一输入端；所述快回路检测整定器接收快回路的综合测量信号，并将所述快回路的综合测量信号与快。
4、回路的设定信号比较，根据比较结果运算输出第一模式切换开关的两位控制信号至所述快回路控制模式切换开关；所述快回路前馈控制器接收快回路前馈信号，其输出端连接至所述快回路前馈反馈综合运算器的第二输入端；所述快回路前馈反馈综合运算器的输出端连接至所述第一执行器；所述慢控制回路包括慢回路PID增益自调度控制器和慢回路控制模式切换开关，所述慢回路控制模式切换开关的PID输入端连接所述慢回路PID增益自调度控制器的输出端，其ONOFF输入端连接所述慢回路检测整定器的输出端，其输出端连接所述慢回路前馈反馈综合运算器的第一输入端；所述慢回路检测整定器接收慢回路的综合测量信号，并将所述慢回路的综合测量信号与慢回路。
5、的设定信号比较，根据比较结果运算输出第二模式切换开关的两位控制信号至所述慢回路控制模式切换开关；所述慢回路前馈控制器接收慢回路前馈信号，其输出端连接至所述慢回路前馈反馈综合运算器的第二输入端；所述慢回路前馈反馈综合运算器的输出端连接至所述第二执行器。2如权利要求1所述的火电厂双入双出系统的增益自调度PID控制器，其特征在于，所述快控制回路还包括快回路比例参数增益自调度计算模块、快回路积分参数增益自调度计算模块和快回路微分参数增益自调度计算模块；所述快回路PID增益自调度控制器的外置比例参数输入端连接所述快回路比例参数增益自调度计算模块；其外置积分参数输入端连接所述快回路积分参数增益自调度计算模。
6、块；其外置微分参数输入端连接所述快回路微分参数增益自调度计算模块。3如权利要求2所述的火电厂双入双出系统的增益自调度PID控制器，其特征在于，所述快回路检测整定器包括第一偏差报警模块、第一RS触发器和第一两位输出值切换开关；所述第一偏差报警模块的输入端分别输入快回路综合测量信号和快回路设定信号，其两个输出端连接至所述第一RS触发器的输入端；所述第一RS触发器的输出端连接至所述第一两位输出值切换开关的控制端；所述第一两位输出值切换开关的两个输入端分别输入高电位信号和低电位信号；所述第一偏差报警模块将快回路的综合测量信号与设定信号比较，在比较获得的偏差值达到报警值时，对所述第一RS触发器发出报警信。
7、号；所述第一RS触发器根据所述报警信权利要求书CN104216288A2/2页3号对所述第一两位输出值切换开关输出开关控制信号；所述第一两位输出值切换开关在所述开关控制信号的控制下，选择输出所述高电位信号或所述低电位信号作为所述第一模式切换控制信号。4如权利要求2或者3所述的火电厂双入双出系统的增益自调度PID控制器，其特征在于，所述快控制回路还包括所述快回路比例参数增益自调度计算模块、快回路积分参数增益自调度计算模块和快回路微分参数增益自调度计算模块的输入端分别连接快回路的运行工况信号，依据当前运行的工况偏离各典型工况的程度，采用智能推理规则，从输入的多组P、I、D参数中推算出当前工况下满足。
8、控制稳定性要求P、I、D控制参数，推算出对应当前工况的P、I、D控制参数分别送到所述快回路PID增益自调度控制器的控制参数外给定端。5如权利要求1所述的火电厂双入双出系统的增益自调度PID控制器，其特征在于，所述慢控制回路还包括慢回路比例参数增益自调度计算模块、慢回路积分参数增益自调度计算模块和慢回路微分参数增益自调度计算模块；所述慢回路PID增益自调度控制器的外置比例参数输入端连接所述慢回路比例参数增益自调度计算模块；其外置积分参数输入端连接所述慢回路积分参数增益自调度计算模块；其外置微分参数输入端连接所述慢回路微分参数增益自调度计算模块。6如权利要求5所述的火电厂双入双出系统的增益自调度P。
9、ID控制器，其特征在于，所述慢回路检测整定器包括第二偏差报警模块、第二RS触发器和第二两位输出值切换开关；所述第二偏差报警模块的输入端分别输入慢回路综合测量信号和慢回路设定信号，其两个输出端连接至所述第二RS触发器的输入端；所述第二RS触发器的输出端连接至所述第二两位输出值切换开关的控制端；所述第二两位输出值切换开关的两个输入端分别输入高电位信号和低电位信号；所述第二偏差报警模块将慢回路的综合测量信号与设定信号比较，在比较获得的偏差值达到报警值时，对所述第二RS触发器发出报警信号；所述第二RS触发器根据所述报警信号对所述第二两位输出值切换开关输出开关控制信号；所述第二两位输出值切换开关在所述开。
10、关控制信号的控制下，选择输出所述高电位信号或所述低电位信号作为所述第二模式切换控制信号。7如权利要求5或者6所述的火电厂双入双出系统的增益自调度PID控制器，其特征在于，所述慢控制回路还包括所述慢回路比例参数增益自调度计算模块、慢回路积分参数增益自调度计算模块和慢回路微分参数增益自调度计算模块的输入端分别连接慢回路的运行工况信号，依据当前运行的工况偏离各典型工况的程度，采用智能推理规则，从输入的多组P、I、D参数中推算出当前工况下满足控制稳定性要求P、I、D控制参数，推算出对应当前工况的P、I、D控制参数分别送到所述慢回路PID增益自调度控制器的控制参数外给定端。权利要求书CN10421628。
11、8A1/8页4火电厂双入双出系统的增益自调度PID控制器技术领域0001本发明涉及流程生产过程的多变量控制技术领域，尤其涉及一种火电厂双入双出系统的增益自调度PID控制器。背景技术0002在火力发电厂是一个多变量的复杂生产过程，各变量之间存在很强的相关性，对此需采用了广义的双入双出控制策略，而机组的运行工况及燃料供应等的变化，如负荷变化，煤质变化，就会造成生产控制对象的动态特性较大幅度的变化，使得这类控制对象显现出强耦合性、时变性、非线性。而现代多变量控制方法要求有完整的过程模型，在很多情况下这种模型无法精确地取得，使得很多多变量控制方法难以在发电厂应用。现代发电厂大都采用的分散控制系统DCS。
12、进行全厂控制，DCS中主要采用常规的PID比例积分微分控制器进行闭环控制，并辅以各种前馈控制器进行解耦控制，这大都建立在控制对象动态特性不变或近似不变的基础上。实际上发电厂生产过程具有时变性、非线性，当负荷、煤质等变化时，对象特性会发生严重，如不改变控制器参数，控制品质是无法保证的。过去各PID控制器的参数整定是由经验取值预设，再依据运行的响应波形做手动调整，这种做法往往经验多于科学，既费时，又难以达到最佳的整定值，由于控制器微分作用不好调整往往把微分环节去掉，达不到微分预测控制的作用。而双入双出系统的PID控制参数整定更是一件耗时、费力的工作。0003人们提出了千差万别的PID控制器整定方法。
13、。虽然具有PID自整定功能的回路控制器已有商业化产品，但是如何在DCS中实现多变量控制回路PID参数的整定还是本领域中普遍面对的一个技术难题。发明内容0004本发明要解决的技术问题在于提供一种能够对火电厂双入双出系统的快、慢回路的P、I、D参数进行自动实时整定的火电厂双入双出系统的增益自调度PID控制器。0005一种火电厂双入双出系统的增益自调度PID控制器，包括快控制回路、快回路检测整定器、快回路前馈控制器、快回路前馈反馈综合运算器、慢控制回路、慢回路检测整定器、慢回路前馈控制器、慢回路前馈反馈综合运算器、第一执行器和第二执行器；0006所述快控制回路包括快回路PID增益自调度控制器和快回路。
14、控制模式切换开关，所述快回路控制模式切换开关的PID输入端连接所述快回路PID增益自调度控制器的输出端，其ONOFF输入端连接所述快回路检测整定器的输出端，其输出端连接所述快回路前馈反馈综合运算器的第一输入端；0007所述快回路检测整定器接收快回路的综合测量信号，并将所述快回路的综合测量信号与快回路的设定信号比较，根据比较结果运算输出第一模式切换开关的两位控制信号至所述快回路控制模式切换开关；0008所述快回路前馈控制器接收快回路前馈信号，其输出端连接至所述快回路前馈反说明书CN104216288A2/8页5馈综合运算器的第二输入端；0009所述快回路前馈反馈综合运算器的输出端连接至所述第一执。
15、行器；0010所述慢控制回路包括慢回路PID增益自调度控制器和慢回路控制模式切换开关，所述慢回路控制模式切换开关的PID输入端连接所述慢回路PID增益自调度控制器的输出端，其ONOFF输入端连接所述慢回路检测整定器的输出端，其输出端连接所述慢回路前馈反馈综合运算器的第一输入端；0011所述慢回路检测整定器接收慢回路的综合测量信号，并将所述慢回路的综合测量信号与慢回路的设定信号比较，根据比较结果运算输出第二模式切换开关的两位控制信号至所述慢回路控制模式切换开关；0012所述慢回路前馈控制器接收慢回路前馈信号，其输出端连接至所述慢回路前馈反馈综合运算器的第二输入端；0013所述慢回路前馈反馈综合运。
16、算器的输出端连接至所述第二执行器。0014与现有技术相比较，本发明的火电厂双入双出系统的增益自调度PID控制器，通过所述快/慢回路检测整定器、快/慢回路控制模式切换开关，快、慢回路前馈控制器，以及快、慢回路前馈反馈综合运算器，并通过适当模块的搭接，实现广义双入双出系统回路的继电反馈控制，测取过程的临界震荡信息，可以在未知受控系统数学模型的情况下，在闭环控制中就能自动地按所要求的稳定裕度整定出双入双出系统回路的P、I、D参数；并根据实测运行工况信号及偏差信号的变化，自动、实时地推理出快、慢回路最佳的P、I、D参数，最大限度的缩短控制系统的过渡时间，减小其动态偏差及静态偏差。使多变量控制系统的参数。
17、整定更加快捷、科学，并使控制系统具有较好的鲁棒性ROBUST。附图说明0015图1是本发明火电厂双入双出系统的增益自调度PID控制器的结构简图；0016图2是本发明火电厂双入双出系统的增益自调度PID控制器的详细结构示意图；0017图3是本发明火电厂双入双出系统的增益自调度PID控制器中各PID控制器的运算时序图；0018图4是本发明火电厂双入双出系统的增益自调度PID控制器调整给水控制参数的增益调度隶属函数示意图。具体实施方式0019请参阅图1，图1是本发明火电厂双入双出系统的增益自调度PID控制器的结构简图。0020一种火电厂双入双出系统的增益自调度PID控制器，包括快控制回路10、快回路。
18、检测整定器20、慢控制回路30、慢回路检测整定器40、快回路前馈控制器17、快回路前馈反馈综合运算器16、慢回路前馈控制器37、慢回路前馈反馈综合运算器36、第一执行器和第二执行器；0021所述快控制回路10包括快回路PID增益自调度控制器11和快回路控制模式切换开关15，所述快回路控制模式切换开关15的PID输入端连接所述快回路PID增益自调度控制器11的输出端，其ONOFF输入端连接所述快回路检测整定器20的输出端，其输出端连说明书CN104216288A3/8页6接所述快回路前馈反馈综合运算器16的第一输入端；0022所述快回路检测整定器20接收快回路的综合测量信号，并将所述快回路的综合。
19、测量信号与快回路的设定信号比较，根据比较结果输出第一模式切换控制信号至所述快回路控制模式切换开关15；0023所述快回路前馈控制器17接收快回路前馈信号，其输出端连接至所述快回路前馈反馈综合运算器16的第二输入端；0024所述快回路前馈反馈综合运算器16的输出端连接至所述第一执行器；0025所述慢控制回路30包括慢回路PID增益自调度控制器31和慢回路控制模式切换开关35，所述慢回路控制模式切换开关35的PID输入端连接所述慢回路PID增益自调度控制器31的输出端，其ONOFF输入端连接所述慢回路检测整定器40的输出端，其输出端连接所述慢回路前馈反馈综合运算器36的第一输入端；0026所述慢回。
20、路检测整定器40接收慢回路的综合测量信号，并将所述慢回路的综合测量信号与慢回路的设定信号比较，根据比较结果输出第二模式切换控制信号至所述慢回路控制模式切换开关35；0027所述慢回路前馈控制器37接收慢回路前馈信号，其输出端连接至所述慢回路前馈反馈综合运算器36的第二输入端；0028所述慢回路前馈反馈综合运算器36的输出端连接至所述第二执行器。0029本发明的火电厂双入双出系统的增益自调度PID控制器，通过所述快/慢回路检测整定器、快/慢回路控制模式切换开关，快、慢回路前馈控制器，以及快、慢回路前馈反馈综合运算器，并通过适当模块的搭接，实现广义双入双出系统回路的继电反馈控制，测取过程的临界震荡。
21、信息，可以在未知受控系统数学模型的情况下，在闭环控制中就能自动地按所要求的稳定裕度整定出双入双出系统回路的P、I、D参数；并根据实测运行工况信号及偏差信号的变化，自动、实时地推理出快、慢回路最佳的P、I、D参数，最大限度的缩短控制系统的过渡时间，减小其动态偏差及静态偏差。使多变量控制系统的参数整定更加快捷、科学，并使控制系统具有较好的鲁棒性ROBUST。所述快控制回路和所述慢控制回路可分别通过SPAM或ZN等整定方法计算出所要求稳定裕度的比例P、积分I、微分D参数，或通过模型辨识方法计算出回路控制对象的模型参数，用内模控制器的整定方法计算出满足标称性能及稳定性能要求的P、I、D等参数，各按输入。
22、的多组P、I、D参数及其实测运行工况信号，自动调配P、I、D参数，经控制器控制非线性受控系统，以使系统在整个工作范围内，获得理想的动静态控制品质。0030请参阅图2，图2是本发明火电厂双入双出系统的增益自调度PID控制器的详细结构示意图。0031在本实施方式中，所述快回路检测整定器20包括第一偏差报警模块201、第一RS触发器202和第一两位输出值切换开关203；0032所述第一偏差报警模块201的输入端分别输入快回路综合测量信号和快回路设定信号，其两个输出端连接至所述第一RS触发器202的输入端；0033所述第一RS触发器202的输出端连接至所述第一两位输出值切换开关203的控制端；0034。
23、所述第一两位输出值切换开关203的两个输入端分别输入高电位信号和低电位说明书CN104216288A4/8页7信号；0035所述第一偏差报警模块201将快回路的综合测量信号与设定信号比较，在比较获得的偏差值达到报警值时，对所述第一RS触发器202发出报警信号；所述第一RS触发器202根据所述报警信号对所述第一两位输出值切换开关203输出开关控制信号；所述第一两位输出值切换开关203在所述开关控制信号的控制下，选择输出所述高电位信号或所述低电位信号作为所述第一模式切换控制信号。0036在进行继电反馈控制时，所述快回路的综合测量信号与设定信号送到所述第一偏差报警模块201进行运算，一旦偏差值超过了。
24、预先设定的死区，所述第一偏差报警模块201就发出高或低报警，通过所述第一RS触发器202发出切换信号，切换信号控制所述第一两位输出值切换开关203输出高位输出或低位输出。这样一来，所述快回路检测整定器20就能依据测量值与设定值的偏差变化情况，持续发出交替的高位或低位输出信号实现继电反馈控制功能。0037所述慢回路检测整定器40包括第二偏差报警模块401、第二RS触发器402和第二两位输出值切换开关403；0038所述第二偏差报警模块401的输入端分别输入慢回路综合测量信号和慢回路设定信号，其两个输出端连接至所述第二RS触发器402的输入端；0039所述第二RS触发器402的输出端连接至所述第二。
25、两位输出值切换开关403的控制端；0040所述第二两位输出值切换开关403的两个输入端分别输入高电位信号和低电位信号；0041所述第二偏差报警模块401将慢回路的综合测量信号与设定信号比较，在比较获得的偏差值达到报警值时，对所述第二RS触发器发出报警信号；所述第二RS触发器402根据所述报警信号对所述第二两位输出值切换开关403输出开关控制信号；所述第二两位输出值切换开关403在所述开关控制信号的控制下，选择输出所述高电位信号或所述低电位信号作为所述第二模式切换控制信号。0042在进行继电反馈控制时，所述慢回路的测量值与设定值送到所述第二偏差报警模块401进行运算，一旦偏差值超过了预先设定的死。
26、区，所述第二偏差报警模块401就发出高或低报警，通过所述第二RS触发器402发出切换信号，切换信号控制所述第二两位输出值切换开关403输出高位输出或低位输出。这样一来，所述慢回路检测整定器40就能依据测量值与设定值的偏差变化情况，持续发出交替的高位或低位输出信号实现继电反馈控制功能。0043在本实施方式中，进一步地，所述快控制回路10还可包括快回路比例参数增益自调度计算模块12、快回路积分参数增益自调度计算模块13和快回路微分参数增益自调度计算模块14；所述快回路PID增益自调度控制器11的外置比例参数输入端连接所述快回路比例参数增益自调度计算模块12；其外置积分参数输入端连接所述快回路积分参。
27、数增益自调度计算模块13；其外置微分参数输入端连接所述快回路微分参数增益自调度计算模块14。0044各个增益自调度计算模块，依据当前运行的工况偏离各典型工况的程度，采用智能推理规则从输入的多组P、I、D参数中，推算出当前工况下满足控制稳定性要求P、I、D控说明书CN104216288A5/8页8制参数。推算出对应当前工况的P、I、D等参数分别送到各回路控制器的控制参数外给定端。通过所述快回路比例参数增益自调度计算模块12、快回路积分参数增益自调度计算模块13和快回路微分参数增益自调度计算模块14，使PID增益自调度内控制回路10具有P、I、D参数增益自调度功能。0045在实际运行时，快回路的综。
28、合测量信号接到所述快回路PID增益自调度控制器11的测量端PV，快回路的设定值连接到所述快回路PID增益自调度控制器11的设定端SP。快回路运行工况信号分别接到所述快回路比例参数增益自调度计算模块12、所述快回路积分参数增益自调度计算模块13和所述快回路微分参数增益自调度计算模块14。所述快回路PID增益自调度控制器11的输出端接到所述快回路控制模式切换开关15的A端PID，所述快回路检测整定器20的两位输出值切换开关203的输出接到所述快回路控制模式切换开关15的B端ONOFF。所述快回路控制模式切换开关15的输出接到快回路前馈反馈综合运算器17的1端，快回路前馈控制器16的输出接到快回路前。
29、馈反馈综合运算器17的2端，快回路前馈反馈综合运算器17的输出接到快回路的第一执行器。0046在本实施方式中，所述慢控制回路30还可包括慢回路比例参数增益自调度计算模块32、慢回路积分参数增益自调度计算模块33和慢回路微分参数增益自调度计算模块33；所述慢回路PID增益自调度控制器31的外置比例参数输入端连接所述慢回路比例参数增益自调度计算模块32；其外置积分参数输入端连接所述慢回路积分参数增益自调度计算模块33；其外置微分参数输入端连接所述慢回路微分参数增益自调度计算模块34。0047各个增益自调度计算模块，依据当前运行的工况偏离各典型工况的程度，采用智能推理规则从输入的多组P、I、D参数中。
30、，推算出当前工况下满足控制稳定性要求P、I、D控制参数。推算出对应当前工况的P、I、D等参数分别送到各回路控制器的控制参数外给定端。通过所述慢回路比例参数增益自调度计算模块32、慢回路积分参数增益自调度计算模块33和慢回路微分参数增益自调度计算模块33，使所述PID增益自调度外控制回路30具有P、I、D参数增益自调度功能。0048在实际运行时，慢回路的综合测量信号接到所述慢回路PID增益自调度控制器31的测量端PV，由慢回路送来的设定值连接到所述慢回路PID增益自调度控制器31的设定端SP。慢回路运行工况信号分别接到所述慢回路比例参数增益自调度计算模块32、所述慢回路积分参数增益自调度计算模块。
31、33和所述慢回路微分参数增益自调度计算模块33。所述慢回路PID增益自调度控制器31的输出端OT1接到所述慢回路控制模式切换开关35的A端PID，所述慢回路检测整定器40中的第二两位输出值切换开关403的输出接到所述慢回路控制模式切换开关35的B端ONOFF。所述慢回路控制模式切换开关35的输出接到所述慢回路前馈反馈综合运算器37的1端，慢回路前馈控制器36的输出接到慢回路前馈反馈综合运算器37的2端，慢回路前馈反馈综合运算器37的输出接到慢回路的第二执行器。0049下面说明采用本发明，进行双入双出系统的PID参数整定方法0050对于复杂工业过程控制系统，当某个典型工况需要检测广义双入双出系统。
32、受控对象控制特性时，执行以下操作00511将所述快控制回路10的所述控制模式切换开关15切换到检测模式下即通过适当调整偏差报警模块的死区、两位切换开关的高位输出OH及低位输出值OL，使所述说明书CN104216288A6/8页9快回路检测整定器20实现继电反馈控制功能。同时，慢控制回路30仍保持在PID控制方式，对慢控制回路的输出变化范围进行限制，使它保持在稳定的工作区间。00522获取该PID控制器的开关控制状态及控制系统的测量值。00533通过检测快回路临界振荡到达峰值的时间TP及到达谷值的时间TV；上半波时间TMAX及下半波时间TMIN、临界振荡的峰值VMAX及谷值VMIN，就可以计算出。
33、控制系统临界振荡的周期时间TTTMAXTMIN和临界振荡的幅值VVVMAXVMIN。测取出临界振荡周期T和幅值V，峰值时间TP及谷值时间TV。如图3所示。00544利用测得的临界振荡周期T和幅值V，与其相应的滞环继电器型开关控制的滞环幅H和滞环宽度E等继电反馈控制参数，就可以采用ZN整定方法计算出该回路的比例P、积分I、微分D数值；也可以设定所要求的相角稳定裕度QM和幅值稳定裕度AM，采用SPAM整定方法计算出所要求稳定裕度的P、I、D参数；还可以通过模型辨识方法计算出回路控制对象的模型参数，用内模控制器的整定方法计算出满足标称性能及稳定性能要求的P、I、D等参数。00555而后将计算出来的P。
34、、I、D等参数及本工况引导参数等的数值分别填入各智能增益自调度计算模块对应该工况的控制律中，从而形成完整的全工况的模糊P、I、D参数自调整控制律。并将快回路切回到PID控制模式。0056然后，将所述慢回路PID增益自调度控制器30的所述慢回路控制模式切换开关35切换到检测模式端，即采用滞环可调的继电反馈控制功能。按14的步骤检测、计算出慢回路PID增益自调度控制器的比例P、积分I、微分D数值。然后将计算出的比例P、积分I、微分D数值及本工况引导参数的数值等，填入到本工况对应的慢回路比例、积分、微分参数自调配模块中。并将慢回路切回到PID控制模式。0057在各典型工况下，采用以上的步骤，通过启动。
35、本发明双入双出系统增益自调度PID控制器的检测模式，检测、整定、计算、填入不同工况下比例P、积分I、微分D及其引导参数的数数值，就能形成对应非线性系统的完善全工况智能P、I、D参数自调整控制律。0058将在各典型工况整定出的多组P、I、D参数设置在各个参数增益自调度计算装置，输入的多组P、I、D参数及典型工况引导参数为，采用外给定方式接入各PID控制器，用以在工况变化时导致受控系统控制特性改变，自动适应地调配P、I、D参数，通过本发明双入双出系统增益自调度PID控制器控制非线性受控系统，以使系统在整个工作范围，获得理想的动静态控制品质。0059本发明中，各个参数增益自调度计算模块采用TAKAG。
36、ISUGENOKANG型智能推理方法，控制律形成如下0060各个参数增益自调度计算模块，依据当前运行的工况偏离各典型工况的程度，采用智能推理规则从输入的多组P、I、D参数中，推算出当前工况下满足控制稳定性要求P、I、D控制参数。推算出对应当前工况的P、I、D等参数分别送到各回路PID控制器的控制参数外给定端。0061设PID控制器的计算式如下0062说明书CN104216288A7/8页100063式中US控制器输出，KPR为比例，TIR为积分时间，TDR为微分时间，FF前馈信号。0064控制域的引导参数为设参数为S，当控制域在R区时，由引导参数为决定的PID控制律如下所示0065IFISSR。
37、THEN0066控制参数在控制点的P、I、D参数有其隶属函数AK决定，不失去一般性在任意控制点的控制参数由相邻控制域的两组P、I、D参数决定，假设该点在控制域K及K1的交集上，则该点的P、I、D参数由如下算式得出0067KPR1AKKPK1AKKPK0068TIR1AKTIK1AKTIK0069TDR1AKTDK1AKTDK0070依据当前运行的工况，推算出满足稳定裕度要求、对应当前工况的P、I、D控制参数。推算出对应当前工况的比例P、积分I、微分D参数送到各回路的PID控制器的控制参数外给定端。0071本发明利用各DCS中固有的模块，通过新增模块，以及适当的模块搭接，实现了各回路的继电反馈控。
38、制、双入双出系统的增益自调度控制，并应用于各种广义双入双出系统控制回路包括各种火电机组的机炉协调控制回路、供热机组的压力负荷协调控制控制回路、联合循环机组的负荷分配控制回路等等。0072下面以具体工程应用实例说明本发明双入双出系统增益自调度PID控制器的运作0073在300MW循环流化床机组协调控制中采用本发明双入双出系统增益自调度PID控制器。机组协调控制是典型的双入双出系统，它的两个输入分别是锅炉燃料和调门的位置，两个输出是发电功率和蒸汽压力。协调控制系统中有快、慢两个PID控制器。慢控制器PID1为锅炉控制回路，它主要根据蒸汽压力偏差并辅以汽机控制回路过来的解耦信号控制给煤量；快控制器P。
39、ID2为汽机控制回路，它主要根据发电负荷偏差并辅以锅炉控制回路过来的解耦信号控制调门的位置；由此构成的是双入双出的控制系统。0074由于协调控制系统存在强耦合、严重的非线性，给机组控制带来很大困难，通过在汽机控制、锅炉控制回路这个双入双出系统中采用增益自调度PID控制器，较好克服了负荷、煤质变化等等干扰的影响，很好地控制地控制机组的发电负荷、蒸汽压力等参数。实现了循环流化床机组的负荷快速跟踪控制。0075分别在高、低两个负荷段,采用继电器反馈整定方法，测取了锅炉控制回路、汽机控制回路各自在两个负荷段控制对象的特性参数。不同负荷段整定出的控制参数见下表。0076表1协调控制系统中控制器不同负荷下。
40、的整定参数0077说明书CN104216288A108/8页1100780079则，在各参数增益自调度模块采用如下推理规则进行增益调度计算。0080锅炉、汽机回路控制参数的增益调度规则如下0081IFISSFLOWRTHEN0082其中引导参数为主蒸汽量SFLOW，如此得到锅炉、汽机回路控制参数的增益调度隶属函数如图4所示。0083在快慢增益调度回路中填入在不同负荷下用整定法计算出的PID参数，就形成协调控制系统的双入双出增益自调度PID控制器。0084以上所述的本发明实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。说明书CN104216288A111/3页12图1说明书附图CN104216288A122/3页13图2图3说明书附图CN104216288A133/3页14图4说明书附图CN104216288A14。