在火力发电厂中,过热蒸汽温度控制系统是火电机组不可缺少的重要组成部分,其性能和可靠性已成为保证火电机组安全性和经济性的重要因素。过热蒸汽温度较高时,机组热效率则相对较高,但过高时,汽机的金属材料又无法承受,气温过低则影响机组效率。过热蒸汽温度的稳定对机组的安全经济运行非常重要,所以对其控制有较高的要求。但是由于过热蒸汽温度是一个典型的大迟延、大惯性、非线性和时变性的复杂系统,利用经典控制理论对其进行控制会存在一些不足。本文在常规PID控制的基础上,采用常规PID与模糊技术结合的复合PID控制策略。该策略应用在基于DSP控制器为核心的控制系统中,通过对调节控制减温水的水量,从而实现对过热蒸汽温度的有效控制。文中首先通过介绍火电厂主蒸汽系统的工艺流程,以说明过热器在锅炉中的布置。进而分析了影响蒸汽温度的变化的种种因素以及被控对象的特性,以说明目前广泛采用喷水减温作为控制蒸汽温度手段的原因,从而得到了本设计采用的控制策略。再对模糊控制技术的组成、结构、原理进行介绍,从而提出设计的模糊-PID控制器,并介绍了DSP与模糊-PID的复合算法的结合。选定一个大迟延、大惯性对象,用目前常规的PID控制器和本文采用的基于DSP的模糊-PID控制器对选定对象进行了控制,并根据仿真结果作比较,来说明本文采用的控制策略的有效性;同时通过MATLAB进行的仿真研究,来说明本文设计的控制系统的优越性;最后介绍了控制系统的硬件电路设计与软件框架设计,以及控制调节阀信号输出。将本文采用的DSP控制器来实现一级减温水控制系统的“超驰”控制,和二级减温水控制系统的模糊-PID控制,将DSP控制器用作过热蒸汽温度控制系统的主调节器。通过仿真结果可以表明,本文所采用的基于DSP的过热蒸汽温度控制系统具有较好的自适应能力,其控制品质和鲁棒性都明显优于常规的PID控制系统。即便是被控对象的参数发生较大的变化和系统有扰动的情况下,仍能保证系统良好的动、静态特性,能对过热蒸汽温度控制起到很好的作用。