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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。 相似文献
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基于扩张状态观测器的汽轮机功频电液串级控制 总被引：1，自引：0，他引：1
现代电网对火电机组参与调峰调频提出了日益严格的要求。在"炉跟机"协调方案下,汽轮机调节系统的快速性使其能很好地满足电网负荷调度的要求,但同时可能会造成进汽调门反复调节。文中通过探究传统控制方案的缺陷,提出一种基于扩张状态观测器(extended state observer,ESO)的新型汽轮机功频电液串级控制策略,将原串级PI方案修正为串级比例控制,以ESO实时估计各种扰动并作为新的一级加以主动补偿。频域分析表明本方案能够有效克服传统设计中快速性和稳定性的矛盾。动态仿真结果表明,该方案能够以较小控制代价满足电网调峰调频的要求,控制量波动范围显著减小,且具有更强的抗扰能力和鲁棒性。 相似文献
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火电单元机组的机炉协调控制系统是一个具有不确定性的复杂多变量控制系统,其控制品质的改善是提高热工过程自动化水平的关键.首先介绍受控对象的数学模型,然后采用双输入双输出非线性PID控制器(NPID)和自抗扰PID控制器(APID)的设计方法,设计火电单元机组的机炉协调控制,并利用Simulink工具箱中的非线性设计模块(NCD模块)对控制参数进行优化.通过一系列的仿真试验,分析了控制系统的动态性能、抗干扰性能以及鲁棒性,并与线性分散PID控制方案进行比较.结果证明该方法能有效地提高单元机组协控制系统的控制品质. 相似文献
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汽轮发电机组多变量PID控制器的优化设计 总被引：2，自引：0，他引：2
提出了一种用遗传算法进行多变量PID控制器参数优化的方法。该方法利用遗传算法提供的通用框架,对PID控制器参数进行全局优化。方法仅要求目标函数可数值计算,不限制被控对象模型的具体形式,也无需目标函数和控制参数间的解析关系,因而具有良好的通用性。对汽轮发电机组控制系统的仿真研究表明:该方法整定的多变量PID控制的解耦效果虽稍逊于高阶的正规矩阵参数优化方法,但比多回路PID在解耦特性上有明显改善,且具有一定的抗干扰能力和鲁棒性,显示了方法的可行性和良好的动态性能。图5参9 相似文献
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设计有效的机炉协调控制系统对提高热工自动化水平具有重要意义。针对火电机组的机炉控制系统，提出了一种基于遗传算法的多变量PID控制器参数优化方法。利用遗传算法提供的通用框架，在控制系统结构和控制器形式确定的情况下对控制参数进行全局优化。方法具有全局并行优化和面向目标函数的特点，与广义ZN整定方法相比的仿真研究表明，优化后的协调控制系统的动态性能有明显改善。并且客易扩展到其它控制方案下的参数优化，显示了方法的可行性和适用性。 相似文献
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基于ITAE指标的PID参数整定方法比较研究 总被引：25，自引：0，他引：25
时间乘以误差绝对值积分(ITAE)的性能指标是一种具有很好工程实用性和选择性的控制系统性能评价指标。该文针对具有实参数不确定性的热工对象，基于蒙特卡罗实验原理，提出了一种PID控制系统性能比较方法。该方法利用大量随机实验，研究了几种典型的PID控制器参数整定方法如：Ziegler-Nichols方法、Chien-Hrones-Reswick方法、Cohen-Coon方法、IMC方法、IST^2E最优方法、极点配置方法、幅值相位裕量方法等。所设计的PID控制系统的ITAE性能指标通过ITAE指标对参数整定方法进行分析和选择。最后通过超临界锅炉过热汽温控制的仿真实例验证了方法的有效性。 相似文献
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循环流化床锅炉燃烧系统为大滞后、强耦合和非线性的热力系统,其动态特性的复杂性使得目前较多采用的多回路控制系统不能有效地投入自动.通过分析各输入量对各输出量的影响程度和计算各控制回路的相对增益,确立了循环流化床锅炉燃烧系统的多变量控制方案.采用遗传算法对燃烧控制系统进行优化设计,并采用Mento-Carlo方法对控制系统的鲁棒性进行评价.结果表明:基于动态特性的多变量控制系统具有优良的控制性能,该控制系统的鲁棒性能很好. 相似文献
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