1.一种基于模糊免疫PID算法的烘缸进出口差压的控制方法,其特征在于:所述方法基于控制系统,所述控制系统包括用于控制烘缸(2)进出口差压的流量调节热泵(5),烘缸(2)的进出口处设置的用于监测烘缸进出口压力的进口压力变送器(6)和烘缸出口压力变送器(7),闪蒸罐(3)和流量调节热泵(5)之间的二次蒸汽排放管道(12)上设置的排汽阀(4);还包括烘缸进出口差压的控制回路DPIC101,控制回路DPIC101中包括模糊免疫PID控制器,模糊免疫PID控制器基于模糊免疫PID控制算法其中,e(k)代表偏差量,u(k)代表控制器的输出,Δu(k)代表控制器输出变化量,K代表免疫反馈响应速度,η代表免疫反馈稳定效果,KI0、KD0分别为模糊控制器初始积分值、微分值,ΔKI、ΔKD分别为模糊控制器的输出积分增量、微分增量;烘缸进出口差压控制回路DPIC101根据烘缸进口压力变送器(6)和烘缸出口压力变送器(7)检测到的差压值ΔP与工艺设定差压范围ΔP0~ΔP1作对比,控制流量调节热泵(5)开度的烘缸进出口压差控制方法以烘缸(2)的进出口差压作为被控参数,通过烘缸进口压力变送器(6)和烘缸出口压力变送器(7)分别检测烘缸入口和烘缸出口压差并反馈,烘缸进出口差压控制回路DPIC101采用模糊免疫PID控制器,根据偏差值调节热泵(5)的开度,调节蒸汽量而实现对烘缸进出口差压的控制;模糊免疫PID控制器的设计过程包括以下步骤:步骤1,根据生物特异性免疫机理,得到免疫反馈基本模型,免疫反馈基本模型中包含非线性函数;步骤1中免疫反馈基本模型为u(k)=K(1-ηf(u(k),Δu(k)))e(k);
步骤2,利用模糊控制器来逼近步骤1所得免疫反馈数学模型里面的非线性函数,得到模糊免疫比例算法,用于调节比例系数,其中,模糊控制器输入为模糊免疫PID控制器的输出和输出变化量,其输出为非线性函数的值;
步骤3,采用模糊控制器调节微分系数和微分系数,模糊控制器的输入为偏差和偏差变化量,输出为积分增量和微分增量;
步骤4,列出常规PID算法离散形式,联合步骤1、步骤2和步骤3得到模糊免疫PID算法的表达式;
步骤2中,模糊控制器的输入为PID控制器的输出u(k)和输出变化量Δu(k);u(k)被三个模糊集模糊化,分别是负N、零Z和正P,论域为[-1,1];Δu(k)被两个模糊集模糊化,分别是负N和正P,论域为[-1,1],模糊控制器的输出为非线性函数f(u(k),Δu(k))的值,f(u(k),Δu(k))被三个模糊子集模糊化,分别是负N、零Z和正P,论域为[-1,1];
步骤3中模糊控制器输入变量和输出变量的隶属函数曲线图,该模糊控制器的输入变量是偏差e和偏差变化量Δe,输出变量为积分系数的增量ΔKI和微分系数的增量ΔKD;KI0和KD0为模糊控制器初始参数,KI和KD为实时调节参数,KI=KI0+ΔKI
KD=KD0+ΔKD
根据误差e和误差变化量Δe的实际变化情况,两个输入变量的论域为[-3,3],分为七个模糊子集负大NB、负中NM、负小NS、零Z、正小PS、正中PM和正大PB;如图4b所示,根据ΔKI和ΔKD的实际变化范围,分别将其论域设定为[-0.06,0.06],划分的七个模糊子集为负大NB、负中NM、负小NS、零Z、正小PS、正中PM和正大PB,得到ΔKI控制规则表和ΔKD控制规则表;
ΔKI控制规则表
ΔKD控制规则表
2.根据权利要求1所述的基于模糊免疫PID算法的烘缸进出口差压的控制方法,其特征在于:以烘缸(2)的进出口差压ΔP作为被控参数,若ΔP<ΔP0,模糊免疫PID控制器根据偏差增大热泵(5)的开度,使烘缸进出口差压稳定在ΔP0~ΔP1;若热泵开度已经达到100%,ΔP仍小于ΔP0,需要打开排汽阀(4)放汽以进一步增大差压;
若ΔP>ΔP1,模糊免疫PID控制器根据偏差减小热泵(5)的开度,使烘缸进出口差压稳定在ΔP0~ΔP1之间。
3.根据权利要求1所述的基于模糊免疫PID算法的烘缸进出口差压的控制方法,其特征在于:步骤4所得模糊免疫PID控制算法最终表达式为:其中,e(k)代表偏差量,u(k)代表控制器的输出,Δu(k)代表控制器输出变化量,K代表免疫反馈响应速度,η代表免疫反馈稳定效果,KI0、KD0分别为模糊控制器初始积分值、微分值,ΔKI、ΔKD分别为模糊控制器的输出积分增量、微分增量。