2008 锅炉汽包水位控制策略研究(综述)
锅炉汽包水位控制系统的研究与应用
加 热等过程 的热源 。 汽包水位是 锅炉 运行 的重要 指标 ， 持 水位 保
单 冲量控 制 系统 的变 量是 汽包 水 位 ， 该 系 但
统无 法克服虚 假水 位 带来 的严重 后果 ， 负荷 不 对
在一定 范 围内是保 证锅 炉安 全运 行 的首 要 条 件 ，
水位过 高或过低 ， 会给 炉 及蒸 汽用户 的安全 都
灵敏 ， 也无法 克 服给 水 干扰 。在单 冲量 控 制系 统
的基础 上引入蒸 汽流 量信 号 ， 就构 成 了双 冲量 控
制 系统 ， 冲量 控制系统 也存在弊端 ， 双 不能及时 克
操作带 来不利 影 响。水 位过 高 ， 影 响 汽包 内 的 会
・
第１ ７卷第 １ 期 ４ 。 ２ １ 年 ２月 ０ ０１
宽厚板
ＷＩ ＤＥ ＡＮＤ ＨＥＡＶＹ ＰＬＡＴ Ｅ
Ｖ０．１ Ｎｏ １ １ ７． ．
Ｆ ｂｕｒ ２ １ ｅ ｒ ａｙ ０ １
锅 炉 汽 包水 位 控 制 系统 的研 究 与 应 用
刘 静
（ 阳钢铁有限责任公司） 舞 摘 要 锅炉是钢铁企业主要的热能生产设备 ， 而汽包水位又是锅炉运行 的重要指标之一 ， 本文主要介绍 锅炉 水位 蒸汽流量 给水流量 三冲量控制
Ａ Ⅱ７
及时加 以控制 ， 将有 可能使汽包 内的水 全部汽化 ；
尤其是 大型锅炉 ， 在汽包 内的停 留时 间极短 ， 水 从
而导致水 冷壁烧坏 ， 至引起爆 炸。 因此 ， 甚 必须对
汽包水 位进行严格 的控制 。
Ａ １ ，＝
（ ｍ ｘ ｍｉ） Ｚ ａ —Ｚ ｎ
（） １
厶 ， “
锅炉汽包水位保护策略浅析
神 华 国 华 北 京 热 电装 有 两 台 德 国 Ａ Ｂ Ｂ 公 司 生产 的 Ｄ Ｅ 一Ｄ ３ 型 ２０ Ｋ Ｈ １Ｎ １ ０ＭＷ 凝 汽 抽 汽 式 汽 轮 机 组 、四 台 哈尔 滨 锅 炉 厂 产 Ｈ Ｇ一 ４ ０ ． Ｙ 型锅 炉 。为 提高 供热 可靠 性 ， １／ ８ Ｍ１ ９一 每 个 单元 设 置 为两 炉一 机 ， 台机组 于 １９ 年 两 ９９ 底 投产 。 炉属 于高 温高 压锅 炉 ， 台锅 炉设 锅 每 有 三种 水 位计 ： 台差 压式 水位 变送 器 ； 台 三 一 就地 云母 水位 计 ； 台 电接点 水位 计 。 台差 一 三 压 式 水 位 变 送 器 的模 拟 量 信 号 进 入 Ｄ Ｓ Ｃ 后 用 于 汽包水 位 的 自动控 制 、 锁及 保护 。 联 ０ＳＳ Ｆ Ｓ 系统 硬件 结构 Ｐ Ｏ Ｏ ＴＯ Ｒ Ｃ Ｎ Ｒ Ｌ Ｐ系 统 的锅 炉 汽 包 水位 保 护 直接 通过 锅炉 炉膛 安 全监 控 系统 （ ＳＳ ＦＳ） 实现 。 图 １即为该 系统 的锅 炉 炉膛 安全 监 控 系统保 护柜 布 置 图。 图 １ 示 ， 炉 的保护 如 所 锅 模 件柜 共 由 四层模 件构 成 ，我 们把 它分 别称 为Ａ Ａ层 、Ａ层 、Ａ层 和 Ｋ Ｄ Ｇ Ａ层 。其 中 Ａ Ａ 层 、 Ａ层 、 Ａ层 分 别布 置 了第 一 、 、 Ｄ Ｇ 二 三保 护 通道 的模 件 ， 三层 中每一 层模 件 的个 数 、 这 槽 位布置 顺序 以及相 对应 槽位 的模 件 型 号都完 全相同， 炉 ＦＳ 锅 ＳＳ保护 系统 的保 护 三通 道软 件 逻辑 也分 别 下载 到这 三层 模 件 中 ，构 成 了
图 １所 示 的 Ｂ ＩＥ Ｒ Ｔ Ｃ Ｉ Ｎ Ｃ Ａ — Ｏ Ｌ Ｒ Ｐ Ｏ Ｅ ＴＯ Ｈ Ｎ Ｎ Ｌ １２ ３ 道 。 三层 模件 即完 成 了 Ｆ Ｓ Ｅ 、、 通 此 ＳＳ 系统 的信 号测 量输 入 、保护 逻 辑判 断 以及 跳
锅炉汽包水位控制系统初步论文
锅炉汽包水位控制系统的初步探析摘要：锅炉汽包水位自动调节的任务是使给水量跟踪锅炉的蒸发量，并维持汽包中的水位在工艺允许的范围内。
维持汽包水位在给定范围内是保证锅炉和汽轮机安全运行的必要条件，也是锅炉正常运行的主要指标之一，水位过高，会影响汽包内汽水分离效果，使汽包出口的饱和蒸汽带水增多，蒸汽带水会使汽轮机产生水冲击，引起轴封破损、叶片断裂等事故。
同时会使饱和蒸汽中含盐量增高，降低过热蒸汽品质，增加在过热器管壁和汽轮机叶片的结垢。
水位过低，则可能破坏自然循环锅炉汽水循环系统中某些薄弱环节，以致局部水冷管壁被烧坏，严重时会造成爆炸事故。
这些后果都是十分严重的，随着锅炉容量的增加，水位变化速度愈来愈快，人工操作愈来愈繁重，因此对汽包水位控制系统的调节愈显迫切。
关键词：锅炉汽包水位、三冲量控制系统、双冲量控制系统、单冲量控制系统abstract: the boiler drum water level to automatically adjust the task is to make water tracking the evaporation capacity of boiler, and maintain the drum water level in the process allows range. maintain the drum water level in a given range is to ensure the safe operation of the boiler and steam turbine necessary conditions, but also the major indexes of the normal operation of boilers, one of high water level, can affect the drum separation in effect, make the export ofsaturated steam drum with more water, steam and water will make steam turbines produce water impact, cause the shaft seal damage, such as impeller fracture accident. at the same time can make saturated steam in increased salinity, reduce the superheated steam quality, increase in superheater tube wall and the steam turbine blade scaling. low water, it may destroy the natural cycle boiler steaming-water circulation system of some of the weak link, so that local water-cooled wall be burnt out, will cause serious explosion accidents. the consequences are serious, along with the increase of boiler capacity, water level changes are increasingly fast, artificial operation more and hard, and so on the drum water level control system and greater regulation of urgent.keywords: boiler drum water level, impulse control system, three double impulse control system, single impulse control system汽包水位的特点汽包锅炉给水自动调节的主要任务是维持汽包水位在允许范围内变化。
锅炉汽包水位PID控制的研究.docx
锅炉汽包水位PID控制的研究
锅炉汽包水位是锅炉系统正常运行的重要参数,维持锅炉水位在一定的范围内变化,是锅炉水位控制的重要任务之一。
汽包水位反映了锅炉蒸汽流量与给水量之间的平衡关系，是锅炉运行中一个非常重要的监控参数，维持汽包水位正常是保证锅炉和汽轮机安全运行的必要条件。
如果汽包水位过高，会影响汽包的汽水分离装置的正常工作，导致锅炉出口蒸汽带水，使过热器受热面结垢甚至遭到破坏，影响机组的正常运行和经济性指标;如果汽包水位过低，会使锅炉水循环工况破坏，造成水冷壁供水不足而被烧坏。
锅炉汽包水位控制系统
本文选择单冲量水位控制系统作为研究对象，采用PID调节器，通过调节三个参数，观察系统输出曲线的变化。
以汽包水位为被控参数，给水量作为控制变量，构成单冲量水位控制系统。
单冲量水位控制系统是以汽包水位测量信号为唯一的控制信号，即水位测量信号经变送器送到调节器，调节器根据汽包水位测量值与给定值的差值去控制给水调节阀，改变给水量以保持汽包水位在允许的范围内。
PID控制器在锅炉汽包水位中的应用
单冲量水位控制系统的传递函数经常近似为一阶传递函数。
锅炉计算机控制系统集成了现代计算机控制技术和先进控制算法。
采用高级语言或具备更多适用的功能块并且具备可靠性的控制器将是锅炉控制设备的软件和硬件发展方向。
但是不容置疑的是，随着科学技术的发展，随着功能更强大，可靠性更高的控制设备的推出，锅炉计算机控制系统必将会完全替代锅炉原有控制手段，实现锅炉最佳工况运行，从而实现可观的经济效益和社会效益。
对锅炉汽包水位控制的分析报告
对锅炉汽包水位控制的分析朱李超（上海大学机电工程与自动化学院上海200072）摘要：锅炉控制系统是一个复杂，庞大，多变量，耦合的系统。
通常的设计方法是在可能的情况下将系统划分为几个独立的控制区域，并分别对各个区域进行控制系统的设计。
本文主要阐述了锅炉控制系统中汽包水位控制的结构，原理，特点以及控制方法,并对控制方法作简单的分析。
关键词：汽包水位控制The analysis of boiler drum water level controlZHU Li-chao（School of Electrical Engineering and Automation,Shanghai University,Shanghai 200072,China ）Abstract : Boiler control system is a complex, large, multi-variable coupled system. The usual design approach is dividing the system into several independent control areas in the case of possible, and then design each region separately . This paper makes a brief introduction about the structure, principle, characteristics and control methods that used in the system of drum boiler water level control system.It also makes a simple analysis about the control methods.Key words: Drum water level control1 概述1.1 锅炉系统的简介作为工业生产自动化控制中的一个重要的组成部分，锅炉控制系统在工业生产中有着非常广泛的应用，对锅炉系统的分析也有着非常实际的意义。
锅炉汽包水位控制系统的研究
时间常数 。同时 、 的式子 如下 ： Ｕ，
Ｕ Ｄ＝ Ａ ／ Ａ Ｄ ＤＭｘ Ｕ ＝ ＡＷ／ ＾ ＤＭｘ （） ２
式 中： Ｄ为锅炉蒸汽流量 ； Ｗ为锅炉给水 流世。 可见， 引起汽包水位变化的扰 动主要是蒸汽流量（ 称 为外扰动） 和给水 流量 （ 称为内扰动） 因此， ， 在给水流量
中 图分 类号 ：Ｔ（２ ． ｌ ９５ ２ 文献标 识码 ：Ａ
Ａｂ ｔ ａ ｔ ｈ ｒ ｉ ｗ ｔｒｌ ｅ ｆ ｏｌｒｉ ａｍｕ ｉｌ ｖ ｒ ｂ ｅｓ ｓ ｍ ｉ ｏ — ｎ ａ ，ｂｇｔ ａｙｎ ｎ ｔ ｎ ｏ ｐｉｇｃ ａａ ｔｒｓ ｃ ．Ｏ ｌ ｓｒ ｃ ：Ｔ ｅｄ ａ ａｅ ｖ ｌ ｉ ｈ ｐｅ ａｉ ｌ ｙｔ ｗ ｔ ｎ ｎ ｌ ｅ ｒ ｉ ｉ ｖ ｒ ｉｇａ ｄｓｒ ｇｃ ｕ ｌ ｈ ｒｃｅｉｔ ｓ ｉ ｎ ｅ ｏｂ ｅ ｓ ａ ｅ ｈ ｉ ｍｅ ｏ ｎ ｉ
Ｏ 引 言
在锅炉运行中 ， 位是一 个很重 要 的参数。若水 水
位过高 ， 则会影响汽水分离的效 果 ， 使用气设备发生故 障； 而水位过低 ， 会破坏 汽水循 环 ， 则 严重 时 导致 锅炉 爆炸 。同时高性 能的锅炉 产生 的蒸 汽流量很大 ， 而汽 包的体积相埘来说较小 ， 以锅炉 水 位控 制显得 非常 所 重要 。锅炉水位 自动控制的任务 ， 就是控制给水流量 ， 使其与蒸发量保持 平衡 ， 持汽 包 内水位 在允 许的范 维 匍内变化 。经实例仿真 ， 证实模糊 控制 的控制 性能 比 传统 的 ＰＤ控制有 明显的优势。 Ｉ
ｔｅ ａｉ ｏ ｔ ｌ ｈ ｇｔ ａ ｅ ａ ｃｌ ｏ ｅ ｏ ｔｅ ｅｕａ ｎ ｂ ｃ ｏ ｔ ｒｍ ｗ ｔ ｖｌ ｔ ｏ ｔ ｌ ｙｔ ｒ ａ ｒ ｅｅ ｉ ｂｉ ｒ ｓ ｈ ｓ ｆ ｓ ｂｉ ｉ ｅｍ ｔ ｍ ｔ ａ ｍ ｄｌ ｆｈ ｇｌ ｉｇ ｊ ｔ ｆ ｈ ｄｕ ａ ｒ ｅ ｅ， ｈ ｃ ｎ ｓ ｍ ｆ ｔ ｖｌ ｎ ｏ ｅ ｉ ｂ ｓ ｅａ ｓｎ ｈ ｈ ｉ ｒ ｔ ｏ ｅ ｅ ｅｌ ｅ ｏ ｒ ｓ ｅ ｏ ｗ ｅ ｌ ｌ
锅炉汽包水位测量与控制
锅炉汽包水位测量与控制【摘要】本文介绍了锅炉汽包水位测量与控制的重要性及相关方法和策略。
指出了保持正确的汽包水位对于锅炉运行的重要性，能够确保锅炉安全稳定运行。
介绍了常见的锅炉汽包水位测量方法，包括浮球式、电导式、超声波式等。
然后，探讨了不同的水位控制策略，如比例控制、积分控制和微分控制。
接着，列举了常见的水位控制装置，如水位计、水位电极和水位控制阀等。
强调了锅炉汽包水位测量与控制的重要性，只有确保水位准确稳定才能确保锅炉运行的安全性和效率性。
通过控制好水位，可以避免因水位异常而造成的事故，保障设备的长期稳定运行，提高锅炉的工作效率和生产效益。
【关键词】锅炉、汽包、水位测量、水位控制、安全性、效率性、控制装置、测量方法、控制策略、重要性1. 引言1.1 锅炉汽包水位测量与控制概述锅炉汽包是锅炉系统中的重要组成部分，其水位的测量和控制是确保锅炉运行安全稳定的关键因素。
锅炉汽包水位的高低直接影响到锅炉的运行效率和安全性，因此需要采取适当的措施来进行测量和控制。
在现代锅炉系统中，通常采用各种传感器和控制装置来实现对锅炉汽包水位的监测和调节。
通过实时监测水位数据，系统可以及时发现并处理水位异常情况，确保锅炉运行在安全水位范围内。
锅炉汽包水位的控制策略也是至关重要的。
合理设置水位控制参数，结合锅炉的实际运行需求，可以有效提高锅炉运行的效率和稳定性。
常见的水位控制装置包括浮子式水位计、电容式水位计等，它们都有各自的优缺点，需要根据实际情况选择适合的控制装置。
2. 正文2.1 锅炉汽包水位的重要性锅炉汽包水位是锅炉运行中一个极为重要的参数，它直接影响着锅炉的安全性和效率性。
保持适当的水位能够确保锅炉的正常运行，防止因水位过高或过低而引发的问题。
保持合适的水位可以有效地控制锅炉的燃烧过程。
过高的水位会导致水分过多，降低燃烧效率，影响锅炉的热效率和能耗。
而过低的水位则容易引发锅炉爆炸的危险，因为在水位过低的情况下热量会无法及时地被吸收，导致锅炉内部产生过热蒸汽爆炸。
锅炉汽包水位非稳态数学模型及水位控制策略的研究
（ ｃｏ ｌ ｆ ｎ ｒｙａ ｄＰ ｗ ｒＥ ｇｎｅｉ ， ｏｔ ｈｎ ｌ ｔ ｃ Ｓｈ ｏ ｏ ｅｇ ｎ ｏ ｅ ｎ ｉｅｒ ｇ Ｎ ｒ Ｃ ｉａＥｅ ｒ Ｅ ｎ ｈ ｃｉ
Ｐ ｗ ｒＵ ｉ ｒｉ ， ａｄｎ ７ ０ ３ Ｃ ｍａ ｏ ｅ ｎｖ ｓｙ Ｂ ｏ ｉｇ０ １０ ， ｈ ） ｅ ｔ
ｌ 前 言
汽包水位是 汽包 锅 炉非 常重 要 的运 行 参数 ， 同时它还 是衡 量锅 炉汽 水 系统 是否 平 衡 的标 志 。 维持汽 包水位 在一定 允 许范 围内 ， 是保 证锅 炉 和 汽轮机安全运 行 的必 要条 件 。水位 过 高 ， 影 响 会 汽水 分离器 的正常运行 ， 导致 蒸汽带 水 ， 从而使蒸 汽品质变坏 、 热器管壁 和汽轮机 叶片结垢 ， 至 过 甚 造成 汽轮机 水冲击而损坏设 备 ； 水位 过低 ， 则会 破 坏水循环 ， 严重 时将引起水冷 壁管道 破裂 。因此 ， 汽包水位控 制一 直 受到很 高 的 重视 。另外 ， 着 随 锅炉参数的提 高 和容 量的 增大 ， 包 的相对 容 积 汽 减少 ， 负荷变化 和其 它扰 动对水 位 的影 响将 相 对
ｅ ｅ ｔ ｈ １ｔｅ ｔ ａ ｍｏ ｅｉｇ ｂ ｓｄ ｏ ｓ ｎ ｎ ｒ ｙｂ ｌｎ ｅ ｗ ｓ ｂ ｉ ｈ ｎ ｔ ｅｄ ｕ ｌｖ ｌ ｎ ｅ ｓ ｎ ．Ｔ ｅ ｎａｈ ｍａ ｅ ｌ ｄ ｌ ａ ｅ ｎ ｍａ ｓａ ｄ ｅ ｅｇ ａａ ｃ ａ ｕｌ ｗ ｅ ｒｍ ｅ ｄ ｒ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｕ ｕ ｓ ａ ｙ ｓ ｔ ｉ ｐ ｐ ｒ ａｃ ｌｔ ｙ ＶＣ ｃ ｄ ，ｔｅ ｄ ｎ ｍｉ ｈ ｒｃｅｉｔ ａ ｓ ｄ ｂ ｕｂ ｌｎ ｅ ｏ ｎ ｔ ｄ ｔ ｅ ｉ ｔ ｓ ａ ｅ ．Ｃ ｌ ｕａｅ ｂ ｏ ｅ ｈ ｙ ａ ｃ ｃ ａ ｔｒ ｉ ｃ ｕ ｅ ｙ ｔｒ ｕ ｅ ｃ ｆ ｅ ａ ｎ ｈ ｄ ａ ｓｃ
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《自动化与仪器仪表》２００８年第６期（总第１４０期）１＊盐城工学院院级基金项目：ＸＫＹ２００７０６４收稿日期：２００８－０５－２８锅炉汽包水位控制策略研究＊张松兰，何坚强，李先锋（盐城工学院电气工程学院 江苏盐城 ，２２４００３）摘 要：汽包水位的控制以前大多采用常规ＰＩＤ控制方式，其控制参数是固定不变的，不能进行在线调整。
对现行的先进汽包水位控制如自适应控制、专家控制、遗传算法、模糊控制、神经网络及其组合方式进行了分析和总结，在常规ＰＩＤ控制中加入智能控制，可提高汽包水位控制的效果和质量。
关键词：模糊控制；专家控制；遗传算法；神经网络；汽包水位Abstract: Currently, most drum levels are controlled by conventional PID, and their parameters are fixed and can’t be adjusted on line. Advanced control methods have been analyzed and summed up , such as adaptive control and expert control and genetic algorithm and fuzzy control and neural network and their compound control Combined intelligent control with tradi-tional control, the effect and quality of drum’s level can be greatly improved.Key words: Fuzzy control ; Expert control ; Genetic algorithm ; Neural network ; Drum’s level 中图分类号：ＴＰ２７３．＋４ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１００１－９２２７（２００８）０６－０００１－０４０ 引 言在火力发电厂的热工控制系统中，锅炉汽包水位间接地反映了锅炉负荷与给水平衡的关系，是发电机组锅炉运行的主要控制参数之一。
水位过高，会破坏汽水分离装置的正常工作，严重时会导致蒸汽带水增多，从而增加过热器管壁上和汽轮机叶片上的结垢，甚至因水冲击而损坏汽轮机叶片；水位过低，则会破坏水循环，引起水冷壁的破裂。
因此，维持汽包水位是保持汽轮机和锅炉安全运行的重要条件。
１ 汽包水位经典控制策略汽包水位控制的目的是要克服锅炉负荷变化所引起的“虚假液位”的影响和各种干扰对水位的影响，维持汽包水位在允许的范围内变化。
在工业汽包水位的自动控制中，针对不同的控制信号有单冲量控制系统、双冲量控制系统和三冲量控制系统。
１．１ 单冲量控制系统单冲量水位控制系统以汽包水位作为唯一的控制信号，单冲量水位控制系统由汽包、变送器、调节器、执行器及调节阀等组成。
这是一种典型的单回路定值控制系统。
对于水在汽包内的停留时间较长，且负荷又比较稳定的情况，“虚假水位”现象不严重，采用单冲量控制系统，进行ＰＩＤ调节一般就能满足生产要求。
然而，在其它的场合，尤其是在水停留时间较短，且负荷变化较大的锅炉中，由于控制作用缓慢不能及时克服干扰，采用单冲量控制系统就不太合适。
１．２ 双冲量控制系统双冲量控制系统是以锅炉汽包水位测量信号作为主控信号，以蒸汽流量信号作为前馈信号构成的“前馈－反馈”控制系统。
引入蒸汽流量来校正不仅可以补偿“虚假水位”所引起的误动作，而且能使给水调节阀的动作及时，从而提高控制质量。
但这里的前馈仅为静态前馈，若要考虑两条通道在动态上的差异，则还需要引入动态补偿环节。
在给水压力比较平稳时，采用双冲量控制就能达到控制要求。
１．３ 三冲量控制系统三冲量锅炉汽包给水自动控制系统，是以汽包水位为主控制信号，蒸汽流量为前馈控制信号，给水流量为反馈控制信号组成的控制系统。
当负荷（蒸汽流量）突然发生变化，蒸汽流量信号能使给水调节阀一开始就向正确方向移动，即当蒸汽流量增加时，给水调节阀开大，抵消了由于“虚假水位”引起的反向误动作。
当水压变化使给水流量改变时，调节器能迅速消除干扰。
如给水流量减少，调节器立即根据给水流量减少的信号，开大给水阀，从而使给水量保持不变。
另外，给水流量信号也是调节器动作后的反馈信号，能使调节器及时知道控制信息，所以使用三冲量控制系统，能使调节器动作加快，还可以避免调节过量，减少水位波动，防止失控。
系统方框图如图１所示。
图１ 三冲量控制系统方框图从系统方框图可以看出，三冲量水位控制系统有两个闭合回路：一个是由给水流量、给水变送器、调节器和调节阀组成的内回路；另一个是由汽包水位对象和内回路构成的主回路。
蒸汽流量及其蒸汽变送器未包含在这两个闭合回路之内，但它的引入可以改善控制质量，且不影响闭合回路工作的稳定性。
所以三冲量控制的实质是前馈加反馈的控制系统。
三冲量控制系统相对单冲量和双冲量控制系统，其控制品质最好，能有效地满足系统对快速性、稳定性、准确性的要求。
２ 先进控制策略目前，在汽包水位控制策略上已形成了单冲量、双冲量和三冲量等多种成熟控制方法，但采用常规的ＰＩＤ串级控制很难取得满意的控制品质。
此外，“虚假水位”现象也使得传统的控制方案不能很好地解决问题，使用一些智能控制，如预测控制、神经网络控制等，则会使系统结构变得复杂，一些参数也难以确定，不易于工程应用。
因此，迫切需要研究新的结构和算法简单且鲁棒性强的先进控制方案。
２．１ 自适应逆控制 （１）自适应ＬＭＳ滤波器自适应滤波理论是自适应逆控制的基础。
自适应滤波器可用于对象建模、对象的逆建模及对象扰动的消除。
基本思想是选择一个数字滤波器，将同一个输入同时加到自适应滤波器和待建模位置系统上，使用一个自适应算法来调节自适应滤波器的权系数使均方误差最小。
对于自适应逆控制，未知对象是以脉冲响应函数形式出现的。
当输入信号统计特性充分时，对一个ＦＩＲ（有限长脉冲响应）自适应滤波器施加同样的输入信号，利用未知对象与滤波器的输出偏差来训练权系数，使其逼近对象，得到的自适应滤波器用来消除扰动和计算逆控制器。
当对象的输入统计特性不充分的时候，会产生对象与滤波器之间的失配。
为了克服这种困难，可以在对象输入中加入抖动信号。
（２）自适应逆控制实现方法在采样周期内利用抖动信号和通过具体算法求取建模滤波器，然后在同一个采样周期内将得到的建模滤波器复制分别代入到离线过程中，求取相应的控制器和扰动消除器，得到的控制器可以看作是参考模型与建模滤波器复制逆的乘积；而得到的扰动消除器可以看作是建模滤波器的逆。
同时在同一采样周期内将控制器和扰动消除器复制到汽包水位自适应逆控制系统中，进行实际的控制和扰动消除。
蒸汽流量扰动和给水扰动都作为对象输出端扰动。
随着自适应过程的进行，建模滤波器迅速逼近汽包水位对象，就可以把建模滤波器看作是汽包水位对象，此时由离线过程得到的逆控制器就可以看作是参考模型和汽包水位对象逆的乘积；而扰动消除器就可以看作是汽包水位对象的逆。
将此时的逆控制器和扰动消除器代入到系统中，就会使得汽包水位对象输出完全跟踪参考模型的输出，并且很好地消除蒸汽流量以及给水扰动。
自适应过程不断跟踪对象的变化，即使对象失配，建模滤波器也会很快地再次逼近变化后的汽包水位对象，并调整控制器和扰动消除器，重新恢复到理想控制性能。
２．２ 专家控制随着计算机技术的发展，人们利用人工智能的方法将操作人员的调整经验作为知识存入计算机中，根据现场的实际情况计算机能自动调整控制器参数，这样就出现了专家ＰＩＤ控制器。
该控制器把古典的ＰＩＤ控制与先进的专家系统相结合，实现系统的最佳控制。
专家ＰＩＤ控制的实质是基于受控对象和控制规律的各种知识，并以智能的方式利用这些知识来设计控制器，利用专家的经验来设计ＰＩＤ参数便构成专家ＰＩＤ控制。
专家控制器根据汽包水位的偏差及偏差变化率的变化制定规则表，选用合适的控制器参数值，由控制及专家根据系统动态所整定的参数值预先以表格或规则形式存入专家控制器的规则库中。
实际运行时根据系统的实际偏差及偏差变化率调用专家控制器的规则库，确定相应的控制器实现汽包水位的控制。
２．３ 模糊控制模糊控制作为以模糊集合论、模糊语言变量及模糊逻辑推理为基础的一种计算机数字控制，它已经成为目前实现智能控制的一种重要而有效的形式，已被广泛运用于人们的生产和生活的各个领域。
它是一种基于规则的控制，系统的鲁棒性强、干扰和参数变化对控制效果的影响被大大减弱， 适合于非线性、时变及纯滞后系统的控制。
图２ 汽包水位模糊控制系统框图汽包水位模糊控制系统框图如图２所示。
图中，汽包模糊控制系统主要由模糊控制器、输入输出接口、传感器、调节阀和汽包构成。
其中，模糊控制器是水位控制系统的核心部分，模糊控制器的控制规则由计算机程序实现，通过采样获取被控制量的精确值，然后与给定量比较得到偏差信号作为模糊控制器的输入量。
把偏差信号的精确量模糊化后变成模糊量，用模糊语言来表示。
为了对水位施加精确的控制，尤其锅炉汽包水位控制策略研究 张松兰，等２《自动化与仪器仪表》２００８年第６期（总第１４０期）３还需要将模糊量转化为精确量，即图中的非模糊化处理。
输入输出接口从汽包获取数字信号量，并将模糊控制器决策的输出数字信号，经过数模转换转变为模拟信号，然后送给调节阀并作用于汽包，实现汽包水位的控制。
模糊控制器的设计步骤为：（１）确定模糊控制器的输入变量（汽包水位的偏差和偏差变化率）和输出变量（即控制量）；（２）设计模糊控制器的控制规则；（３）进行模糊化处理和去模糊化（或称清晰化的方法）；（４）选择模糊控制器的输入及输出变量的论域并确定模糊控制器的参数；（５）编制模糊控制算法的应用程序，并合理选择模糊控制算法的采样时间。
２．４ 遗传算法遗传算法ＧＡ（Ｇｅｎｅｔｉｃ Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ）是基于自然选择和自然遗传机制的搜索算法，它是一种有效的解决最优化问题的方法，类似于自然界演化的基本法则，适者生存是遗传算法的核心机制。
同样，复制、交叉和变异等自然界的生物演化规则在遗传算法中都得到类似的体现。
ＧＡ的优化过程为用遗传算法解最优化问题，首先应对可行域中的个体进行编码，然后在可行域中随机挑选指定群体大小的一些个体组成作为进化起点的第一代群体，并计算每个个体的目标函数值，即该个体的适应度。
然后利用选择机制从群体中随机挑选个体作为繁殖过程前的个体样本，选择机制保证适应度较高的个体能够保留较多的样本；而适应度较低的个体则保留较少的样本，甚至被淘汰。
在繁殖过程中，遗传算法提供了交叉和变异两种算法对挑选后的样本进行交换和基因突变。