基于模糊神经解耦控制的双馈水轮发电机系统仿真

双馈水轮发电机系统是一个涉及水力、水轮机和发电机的综合复杂系统。针对系统具有多变量、非线性、强耦合和参数不确定性的特点，本文提出了一种两级串联结构的自适应模糊神经网络解耦控制策略，前级为基于智能权函数规则的自调整模糊控制器，后级为基于动态耦合特性的自适应神经网络解耦控制器，并从理论上证明了学习算法的收敛性。为了验证所提出控制策略的有效性和正确性，本文对双馈水轮发电机系统在水力、水轮机和发电机参数变化时的鲁棒性分别进行了仿真研究。与常规PID控制的仿真结果比较表明，提出的解耦控制策略能较好地克服参数变化和对象模型结构变化对运行性能的影响，具有鲁棒性好，解耦能力强的优点。     

功频调节对锅炉汽压广义对象的线性化作用

在指出了在单元火电组中锅炉汽压广义对象非线性动态特性产生的原因的基础上，比较了功频调节和纯速度调节对锅炉汽压广义对象动态特性的影响，分析了功频调节对锅炉汽压广义对象非线性动态特性的线性化作用。进一步的研究表明，在负荷扰动（外扰）情况下，功频调节的对锅炉汽压广义对象非线性动态特性具有很强的线性化作用；在大范围变工况情况下，采用功频调节时锅炉汽压广义特性具有良好的全局性能一致性。这对用线性系统理论分析火电机组机炉特性和设计单元火电机组控制系统具有重要的指导意义。     

水轮机调节系统非线性扰动解耦控制

该文针对水轮机调节系统非线性、时变、非最小相位的特点，采用微分几何非线性控制理论中的扰动解耦控制方法，设计了水轮机调节系统的非线性扰动解耦控制策略。在新控制策略中，除了机组转速偏差外，接力器行程偏差和有压引水系统水压力的变化也是控制信号的一部分。仿真结果表明该控制策略能有效的改善水轮机调节系统的动态性能，增强其鲁棒性和抗强干扰的能力。     

基于DRNN整定的非线性解耦机炉协调控制

针对工况大范围变化下单元机组协调控制的安全性与经济性要求,为了克服单元机组的非线性特性以及强耦合特性,结合精确反馈线性化的思想,设计用于机炉协调控制的非线性解耦PI控制器,同时利用DRNN在线动态整定PI控制器参数。仿真结果表明该控制器能在不同运行工况下取得满意的控制效果,同时具有较强的抗干扰能力和鲁棒性,能够快速跟踪负荷给定变化。     

一种不引入零动态的异步电机反馈线性化控制

基于输入输出反馈线性化理论,选取一种新的异步电机仿射非线性模型后,提出了一种不引入零动态的异步电机反馈线性化控制策略,避免了对系统零动态稳定性问题进行复杂的分析。求解了解耦矩阵使得系统可等价为两个相互解耦了的独立的线性系统,简化了异步电机调速系统的控制器设计。仿真结果及实验结果表明:所提出的不引入零动态的异步电机反馈线性化控制方法有效实现了异步电机这个非线性被控对象的解耦控制,系统的动静态性能优良,鲁棒性好。     

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。     

基于SIS的预测控制应用研究

火力发电厂厂级监控信息系统(SIS)作为一种以优化机组运行、提高运行经济性为主要目标的信息系统,已在火电厂厂级管理方面发挥了重要作用.为了更加有效地利用SIS平台上的大量数据,提出了基于SIS平台的动态矩阵预测控制.以湖北某电厂SIS为例,将锅炉过热蒸汽温度作为控制对象,蒸汽流量作为扰动量来反映锅炉运行工况的变化.采用神经网络辨识方法建立被控对象的动态模型并将动态矩阵控制算法应用到蒸汽温度控制系统.仿真结果表明,基于仿真数据建立的过热蒸汽温度神经网络动态模型,能够很好地预测被控对象在不同运行工况下的动态特性,基于神经网络模型的动态矩阵控制策略优于传统PID的控制效果.     

一种锅炉系统模型分析及其非线性控制

文中从控制系统设计的角度，对锅炉系统模型进行全面分析，并应用非线性控制方法，解决大范围、全工况、多扰动优化运行。首先分析线性化模型的可控可观性、非最小相位特性、基于相对增益矩阵的耦合性、配对策略和基于相对非线性测度的非线性度等，认为该非线性锅炉模型是控制器设计和控制算法评价的标准问题；然后给出状态反馈线性化设计步骤、控制系统结构和鲁棒稳定性的理论保证；最后，仿真验证该非线性控制策略具有良好的设定值跟踪性能，对外扰和负荷扰动以及参数摄动均具有鲁棒性。     

多变量汽温模糊预测控制

针对火电厂锅炉汽温对象具有大迟延、非线性时变的特性,提出一种基于T-S模糊模型的多输入多输出(MIMO)预测控制策略.将MIMO系统分解为多个多输入单输出(MISO)系统,利用T-S模糊模型描述对象的动态特性,模糊规则将非线性对象划分为多个局部子线性模型,并用加权最小二乘法辨识其参数,然后用预测函数原理设计控制器.为提高预测控制性能,采用多步线性化模型构成多步预报器.仿真结果表明对于MIMO系统的长期预报和控制,多步线性化模型预测控制性能优于单步线性化模型预测控制性能.     

火电单元机组协调系统的自抗扰控制方案研究

主要研究新型实用非线性自抗扰控制技术(ADRC)在火电单元机组协调控制系统中的应用。ADRC的主要特性是对扩张状态——系统未建模动态摄动和未知外扰的总和作用量的实时估计，并在控制信号中补偿掉，这也是实现对不确性强非线性对象的实时动态反馈线性化的关键。对所提出的单元机组协调系统的自抗扰控制方案在克服机炉对象强非线性、不确定性、时滞、强耦合以及闭环系统的稳定性方面进行了原理性分析。在电厂热工过程控制实时仿真平台STAR-90上的仿真结果表明ADRC协调控制策略的有效性和先进性。