模糊滑模自适应控制及其在电厂热工过程中的应用

通过一种新学习算法的导出,并结合模糊逻辑系统中的模糊基函数,给出了一种带有通用规则库的模糊滑模自适应控制器。这种控制器能够在线自动调整参数,能对热工过程中的大惯性大迟延对象进行有效的控制。当对象参数变化或存在较大扰动的情况下,仍能保持很好的控制品质。该方法已被用于某电厂主汽压力控制系统。仿真结果表明:该算法具有良好的控制品质和很强的鲁棒性。图4表1参7     

电厂锅炉燃烧系统的模糊免疫PID控制

讨论了单元机组采用炉跟机负荷控制方式时的锅炉燃烧控制系统,针对风扇磨直吹制锅炉汽压调节对象惯性大、给煤机给煤量与控制电流呈非线性等特点,分析了对象的数学模型,将高阶惯性对象等效为带纯迟延的一阶惯性系统;利用借鉴生物系统的免疫机理而设计出的一种非线性控制器,再使用Zadeh的模糊逻辑AND操作并采用常用的mom反模糊化方法得到模糊控制器的输出f(u(k),Δu(k))。通过计算机仿真,给出了仿真曲线。结果表明,汽压系统能做到稳定性高,鲁棒性强,调节及时,反应速度快,动态偏差小,无静态偏差。该分析和控制方法非常适合于燃烧控制系统,控制品质好,符合工程实际,有实用价值。图6参4     

粒子群优化的模糊控制器设计

为避免模糊控制器设计中参数的复杂调试,并使其获得最佳控制性能,应用新颖的粒子群优化算法对模糊控制器参数进行优化设计。针对常规模糊控制器稳态精度欠佳的弱点,采用模糊控制与PID控制相结合的双模控制以有效消除静态偏差。通过对具有严重参数不确定性、多扰动以及大迟延的电厂主蒸汽温度被控对象的仿真研究,表明粒子群算法寻优速度快,计算量小,对模糊控制器参数的优化设计是非常有效的,使得主汽温控制系统在不同负荷下均获得很好的调节品质。图6表2参8     

基于PID型模糊神经网络的火电站单元机组协调控制

针对火电站机炉协调控制对象的非线性，时变和纯迟延的特性，采用了一种PID型模糊控制器，为了使此控制器具有自学习功能，提出了一种包含一个自回归神经元的5层模糊神经网络，并根据梯度下降算法，给出了它各层权值的修正算法，通过对参考文献[2]的模型进行仿真研究，证明使用这种初值易选，学习能力较强的模糊神经网络控制器可以克服协调控制对象的时变性和随机性干扰，大大改善了控制品质。     

基于灰色预测的汽温模糊免疫PID控制

火电厂汽温具有大惯性、大迟延和时变等特性,采用常规的PID串级控制方法难以取得满意的控制效果.借鉴生物免疫反馈响应过程的调节作用和模糊推理逻辑可逼近非线性函数的特性,结合灰色预测的优点,提出采用灰色预测的模糊免疫PID控制策略.火电厂汽温控制系统的仿真研究表明:该方法的控制品质良好,能适应对象参数的变化,具有较强的鲁棒性和自适应能力.     

循环流化床锅炉主汽温的模糊预测函数控制

循环流化床锅炉主汽温具有大惯性、大滞后和非线性的特性,在特定工况下可以等效为一个具有可测扰动的一阶惯性加纯滞后对象.针对这一典型对象,考虑扰动通道和控制通道纯滞后时间相对大小,基于Smith预估补偿思想,提出了一种可测扰动前馈补偿的预测函数控制算法,结合锅炉负荷调度的T-S模糊模型,设计了循环流化床锅炉主汽温模糊预测函数控制器.仿真结果表明,在不同工况下,模糊预测函数控制器具有良好的设定值跟踪能力和调节性能.该控制方法应用模型简单,计算量小,具有较高的实际应用价值.     

改进的自适应模型算法控制在过热汽温控制中的应用

针对锅炉过热汽温对象具有大惯性、大迟延、时变性等特点,提出一种基于最小均方算法的自适应模型算法控制-比例串级预测控制系统.通过最小均方自适应滤波器在线实时辨识被控对象的预测模型参数,再结合改进的自适应模型算法控制在线修正控制器参数.仿真结果表明:该控制策略实施简单、超调小,控制效果明显优于PID-P串级控制;且在降负荷实验中能有效适应对象参数时变,保证调节性能较好.     

分段模糊变桨距控制系统的设计与仿真

针对传统PID控制器应用的局限性,风电机组自身特性以及模糊控制的非线性行为和独立于系统模型的特点,提出了分段模糊变桨距控制系统.在大误差范围内,运用二维模糊控制器来提高系统的响应速度.小误差范围内,切入以表达式形式给出模糊规则的三维模糊变桨距控制器,以提高系统的控制精度.Simulink仿真结果表明,分段模糊变桨距控制系统表现出很好的控制品质,具有良好的鲁棒性.     

过热汽温多内模控制

针对火电厂过热汽温被控对象具有大迟延、大惯性的特点，且对象特性随负荷变化较大等因素，很难实现稳定和高性能的控制。针对这一特点，提出了基于多模型的内模控制策略，通过在不同工况辩识得到局部模型，根据加权因子计算出全局多模型，设计出相应的内模控制器，根据运行工况选择相应的控制器，从而实现全工况运行的自适应控制。仿真结果表明，该控制策略比常规的单内模控制在更大范围具有较好的控制品质。     

基于解耦设计的积分分离控制器在协调控制系统中的应用

大型火力发电厂的协调控制系统是火电厂自动控制的重要研究课题。它是一个复杂的多变量控制系统,具有非线性、时变、大迟延和强耦合等特点。本文在分析协调控制对象动态特性的基础上对协调控制系统进行解耦设计,并将积分分离控制器应用于机侧控制器。