模糊多模型控制及其对500MW单元机组协调控制系统的仿真研究

为解决火电单元机组协调控制系统的动态非线性和耦合特性，设计了基于T—S模糊模型和动态解耦PID控制器的模糊多模型协调控制系统。首先针对一个500MW单元机组的仿真模型，绘出了其相对非线性测度曲线，并据此得出了单元机组在典型工作点的5个线性化模型；然后对每个线性化模型分别设计了动态解耦PID控制器，并用T—S模糊模型合成出协调控制系统的全局控制器；最后使用Lyapunov稳定性定理及其推论对此协调控制系统的全局稳定性进行了证明。仿真研究证明了控制算法设计的有效性。     

基于动态解耦的模糊多模型协调控制系统应用研究

大型火电单元机组的协调控制对象是一个多变量、强耦合的控制对象,针对此对象设计合适的解耦控制器是急需解决的问题。由于非线性系统可以用多个线性模型来逼近,多模型方法被认为是处理非线性系统常用的方法和技术。该文以330MW单元机组为仿真模型,针对协调控制系统的非线性和耦合等特性,首先建立协调控制系统的非线性模型,然后对此模型在3个工况点下进行线性化,设计与之对应的多变量动态解耦控制器,进而用T-S模糊模型合成出模糊多模型全局控制系统。仿真研究结果证明了这种新型协调控制系统的有效性。     

多变量智能协调控制系统设计应用

针对火电机组被控对象非线性、迟滞、燃料大惯性并存的特性,建立了330 MW单元机组协调控制系统非线性模型,并对此模型在额定工况点下进行线性化,以此线性化模型为基础,在机组原有的协调控制系统中增加多变量解耦控制器,进而设计出与之对应的多变量协调控制系统,并通过工程试验与机组原有的协调控制效果相比较,实际结果证明了多变量智...     

300MW燃煤机组非线性动态模型与非线性控制软件包

本项目针对300MW燃煤机组,研究了建模的理论方法,建立了一套表征机炉局部子系统和设备的动态模型;采用机理分析与实际数据修正相结合的方法建立了300MW燃煤机组的整体动态模型和用于协调控制系统设计的机炉简化模型;建立了用于机组动态特性分析和控制系统研究的专用仿真系统。该系统可方便地与DCS互连,为研究单元机组控制系统提供了先进的手段;针对火电机组的非线性特征,研究了鲁棒控制、模糊多模型控制等单元机组协调控制策略;采用模糊多模型自适应控制方法,建立了不同工作点的多个线性化模型,分别设计了多变量内模控制器。     

300MW燃煤机组非线性动态模型与非线性控制软件包

本项目针对300MW燃煤机组,研究了建模的理论方法,建立了一套表征机炉局部子系统和设备的动态模型;采用机理分析与实际数据修正相结合的方法建立了300MW燃煤机组的整体动态模型和用于协调控制系统设计的机炉简化模型;建立了用于机组动态特性分析和控制系统研究的专用仿真系统。该系统可方便地与DCS互连,为研究单元机组控制系统提供了先进的手段;针对火电机组的非线性特征,研究了鲁棒控制、模糊多模型控制等单元机组协调控制策略;采用模糊多模型自适应控制方法,建立了不同工作点的多个线性化模型,分别设计了多变量内模控制器。     

300MW燃煤机组非线性动态模型与非线性控制软件包

本项目针对300 MW燃煤机组,研究了建模的理论方法,建立了一套表征机炉局部子系统和设备的动态模型;采用机理分析与实际数据修正相结合的方法建立了300 MW燃煤机组的整体动态模型和用于协调控制系统设计的机炉简化模型;建立了用于机组动态特性分析和控制系统研究的专用仿真系统。该系统可方便地与DCS互连,为研究单元机组控制系统提供了先进的手段;针对火电机组的非线性特征,研究了鲁棒控制、模糊多模型控制等单元机组协调控制策略;采用模糊多模型自适应控制方法,建立了不同工作点的多个线性化模型,分别设计了多变量内模控制器。     

300 MW燃煤机组非线性动态模型与非线性控制软件包

本项目针对300MW燃煤机组,研究了建模的理论方法,建立了一套表征机炉局部子系统和设备的动态模型;采用机理分析与实际数据修正相结合的方法建立了300MW燃煤机组的整体动态模型和用于协调控制系统设计的机炉简化模型;建立了用于机组动态特性分析和控制系统研究的专用仿真系统。该系统可方便地与DCS互连,为研究单元机组控制系统提供了先进的手段;针对火电机组的非线性特征,研究了鲁棒控制、模糊多模型控制等单元机组协调控制策略;采用模糊多模型自适应控制方法,建立了不同工作点的多个线性化模型,分别设计了多变量内模控制器。     

华北电力大学科技成果简介

300 MW燃煤机组非线性动态模型与非线性控制软件包:本项目针对300 MW燃煤机组,研究了建模的理论方法,建立了一套表征机炉局部子系统和设备的动态模型;采用机理分析与实际数据修正相结合的方法建立了300MW燃煤机组的整体动态模型和用于协调控制系统设计的机炉简化模型;建立了用于机组动态特性分析和控制系统研究的专用仿真系统。该系统可方便地与DCS互连,为研究单元机组控制系统提供了先进的手段;针对火电机组的非线性特征,研究了鲁棒控制、模糊多模型控制等单元机组协调控制策略,采用模糊多模型自适应控制方法,建立了不同工作点的多个线性化模型,分别设计了多变量内模控制器。     

基于动态扩展算法的大型燃煤机组非线性协调控制系统设计

为了从根本上解决单元机组在大范围变工况时的协调控制问题，克服非线性特征对系统控制品质的影响，论文应用反馈线性化原理，对大型燃煤机组的协调控制问题进行了直接非线性控制的研究。针对被控对象的特点，引入相对阶向量的动态扩展算法，得到了单元机组简化非线性模型的输出反馈控制律，该控制律可以实现全局意义下的精确反馈线性化，对线性化变换有定义的整个区域都是适用的；针对反馈线性化律作用下的伪线性系统，设计了二自由度I-PD控制结构，简单而有效地解决了伪线性系统对扰动敏感、鲁棒性差的问题，确保输出变量的精确跟踪。通过比较系统闭环传递函数与期望传递函数的对应项系数，可以方便整定出控制器参数。求得的控制器由比例或积分环节构成，形式简单，便于工程实现。在500MW燃煤机组非线性模型上的仿真试验证明了该协调控制系统的负荷跟踪能力、抗干扰性能及鲁棒性。     

单元机组协调控制的解耦内模控制

协调控制系统的性能直接影响单元机组运行的安全性和经济性。为了克服能量供需之间关联耦合作用对协调系统控制品质的影响,本文将对象解耦内模控制应用于协调控制系统,设计出内模协调控制器。本文分析了解耦内模控制器的设计过程,并在模型失配的情况下进行了仿真研究,仿真结果表明,所设计的解耦内模控制器有较好的解耦效果,同时对模型失配有较好的适应性。     

永磁同步电动机的有限时间跟踪控制

针对永磁同步电动机绕组相电流和转速强耦合特性,基于永磁同步电动机精确的数学模型,依据中继切换控制机制和有限时间收敛的终端滑动模态控制机制,研究了永磁同步电动机的有限时间跟踪问题,给出了其终端滑模控制器的设计方案。在所设计的控制作用下,闭环系统将在有限时间内达到平衡状态,保证了闭环系统所有信号的有界性和平衡点的全局稳定性,系统在有限时间内精确地跟踪给定的参考信号。对永磁同步电动机模型进行了数值仿真,结果表明,在所设计的终端滑模控制器作用下,系统的跟踪误差在有限时间内达到零,验证了所提算法的正确和有效性。     

基于Lyapunov稳定性理论的电励磁直线同步电机自适应控制

为了提高直线伺服系统的动态性能,克服电励磁直线同步电机存在的参数时变性,设计模型参考自适应速度控制器。系统内环是基于参考模型的速度跟踪控制器,外环自适应机构在线调整速度跟踪控制器的可调参数并使参考模型输出速度与控制对象输出速度之间的广义速度误差趋近于零。采用基于Lyapunov稳定性理论的模型参考自适应速度控制器设计方法,在保证广义速度跟踪误差收敛至零的同时,还保证了模型参考自适应速度控制系统具有稳定性和收敛性。采用欧拉数值积分方法,经过计算机数值仿真计算得到参考模型与控制对象的速度输出和初级交轴电流状态变量的时域响应曲线,验证了该自适应速度控制系统具有全局收敛性。     

基于最优预见控制的货运列车速度跟踪控制研究

列车速度曲线的精确跟踪是货运列车自动驾驶系统保证稳定性、精确性和安全性的关键。货运列车速度跟踪系统大时滞特性会造成控制精度下降和能耗增加的问题。为解决该问题,研究了牵引制动系统响应时间和指令传输延时特性,构建了列车速度跟踪控制滞后模型。利用差分算子处理列车动力模型中的滞后项,构造最优预见速度跟踪控制器。仿真对比试验表明,基于最优预见控制的货运列车速度跟踪控制器具有响应快、速度误差小、安全性高等特点。     

机炉协调系统的模糊增益调度预测控制

多变量锅炉-汽机协调系统的动态特性随着工况而变化，文中提出了一种新型的模糊增益调度预测控制策略来控制这个非线性过程。基于模糊集合理论建立了机炉协调系统的非线性离散全局模糊模型，并设计了一种基于全局模糊模型的新型扩展状态空间预测控制器。它能方便地处理控制作用的受限优化问题，同时它卓越的滚动优化能力又确保了机炉协调系统在全工况范围内的最优控制品质。仿真试验表明：文中所提出的全局非线性预测控制器在控制作用幅值、速率均受限的情况下仍具有满意的全工况负荷跟踪性能。     

基于模糊控制的转差频率控制系统设计

模糊控制是当前控制领域研究的热点之一,在控制领域有着广泛的应用.本文根据电机转差频率控制的原理,结合模糊控制理论,设计了基于转差频率控制的变频控制系统的模糊控制器.详述了模糊控制的设计思想,包括具体的模糊化、模糊规则、模糊判决和清晰化过程.仿真结果表明,该模糊控制器响应快、超调小、控制曲线平滑的优点,完全满足系统可靠性...     

奶粉喷雾干燥模糊控制器的设计与仿真

通过对喷粉干燥工艺过程的分析，针对传统的奶粉干燥控制系统存在的问题，提出以排风温度为主变量对蒸汽阀门进行粗调，以进风温度为次变量对蒸汽阀门进行微调的双闭环温度控制系方案。将模糊智能算法与传统PID控制结合起来作为主控制器，代替传统滞后补偿smith PID控制算法，建立了系统的仿真模型，通过MATLAB仿真实验证明了此系统具有良好的静动态性能。     

非线性状态PI汽门控制器的研究

针对电力系统的强非线性和不确定性,设计了非线性状态PI汽门控制器。直接对其不确定对象进行设计,避免了反馈线性化非线性汽门控制由于数学模型的误差而影响控制器性能的缺点。所得的控制规律与系统运行点和网络结构完全无关,同时控制器本身结构简单,仅需发电机局部信息,易于在多机系统中实现分散协调控制。仿真计算表明,非线性状态PI汽门控制器能有效地提高系统的暂态稳定性。     

火电厂吹灰控制器的设计及其上位机模型研究

针对火电厂吹灰器设备普遍存在的手动控制难度大、精度低的问题,设计了控制系统.该控制系统通过可编程控制器PLC实现对现场吹灰器的有效控制.该控制系统上位机以新型组态软件PineCAD为编程平台,根据吹灰器实际控制特点即吹灰组的顺序控制方式、综合互锁保护线路以及故障报警等方面要求进行设计.介绍了用于调试、测验控制器性能设计的上位机吹灰器模型.通过模型试验,证明了吹灰控制器的可靠实用性,现已投入电厂运行.