自抗扰控制器串级三冲量汽包水位控制系统

针对锅炉汽包水位控制的特点,提出了基于自抗扰控制器的汽包水位系统,该控制系统采用三冲量串级加前馈控制,其中串级的内环采用PID控制,而外环则采用带前馈补偿的自抗扰控制器,自抗扰控制器由跟踪微分器、扩张状态观测器及非线性状态误差反馈控制律3个环节组成.仿真结果表明,提出的控制方案同常规PID控制方案相比,具有更好的控制品质和更强的鲁棒性.     

超临界火电机组主蒸汽温度控制算法研究

针对火电机组主蒸汽温度控制系统的大惯性和大时滞特性,将线性自抗扰控制、经典串级PID控制、微分先行控制策略、史密斯(Smith)预估控制等几种温度控制方案的控制效果进行仿真对比。仿真结果表明:经典串级PID控制策略的控制效果差;微分先行(D-PI)控制策略的响应速度快,但鲁棒性差;Smith预估算法能够小幅改善主控制器的控制效果,但效果不够好;线性自抗扰控制策略的控制效果较好、抗干扰能力较强、鲁棒性较强。在面对主蒸汽温度控制问题时,线性自抗扰控制是一种能够替代传统控制策略的合理、有效的选择。     

锅炉汽包水位的模糊自适应控制

随着机组负荷的变化,汽包锅炉水位动态特性发生变化,传统的串级三冲量汽包水位控制系统难以满足控制要求。为了改善水位控制品质,本文采用了模糊自适应串级三冲量汽包水位控制方案。在分析了350MW机组在不同工况下的汽包水位动态特性的基础上,设计了模糊自适应PID控制器;利用模糊规则,控制器的参数Kp、Ki、Kd根据水位误差信号进行动态调整。仿真结果表明,采用模糊自适应控制器的串级三冲量汽包水位控制系统在调节时间、超调量等性能指标上优于传统的串级三冲量汽包水位控制系统。     

基于自抗扰控制的循环流化床锅炉床温系统的研究

床温是火电厂循环流化床锅炉燃烧控制系统中的一个重要参数。在分析循环流化床锅炉床层温度被控对象动态特性的基础上,提出一种二阶自抗扰控制床温系统的设计方法,并将仿真结果与PID控制方法的仿真结果进行了比较。研究表明:ADRC在超调量、调节时间上均优于常规PID方法;在各种工况以及增加外扰情况下,该自抗扰控制方案具有良好的鲁棒性和抗干扰能力,解决了该系统时变、大延迟的控制难点。     

超临界机组燃烧系统的自抗扰控制

主要研究新型实用非线田灌溉自抗扰控制技术(ADRC)在火电厂燃烧控制系统中的应用.针对火电厂燃烧控制系统的大滞后、大惯性以及动态特性随工况变化的不确定性等特点.提出了自抗扰燃料量控制方案.采用600 MW超临界燃煤机组的燃烧控制系统为被控对象,在电厂热工过程控制实时仿真平台STAR-90上建立模块化的控制器.分别进行了降负荷、加10%扰动和RB试验.试验结果表明,用ADRC技术建立的燃料量控制系统与PID控制系统相比.ADRC控制系统具有更好的控制品质和抗干扰性.     

单元机组协调控制系统模糊自适应控制研究

单元机组协调控制系统的负荷控制对象存在耦合性和时变性,常规PID控制方案在负荷大范围变化时控制效果变差.为了提高协调控制系统的调节性能,采用了一种模糊自适应控制方案.基于300MW直流锅炉单元机组不同工况下采集的数据,建立了机组在210MW和270MW工况下的负荷控制对象动态数学模型,并进行了动态特性分析;基于常规PID协调控制方案,设计了一种模糊自适应PID控制器,可以自动调整控制器参数以适应工况的变化.锅炉控制器和汽轮机控制器均采用模糊自适应PID控制器.仿真结果表明,单元机组协调控制系统模糊自适应控制与常规PID控制相比,超调量降低,调节时间缩短,抗干扰能力和负荷适应能力增强.     

基于自抗扰的多变量解耦控制在球磨机的应用

火电站球磨机制粉系统是一个典型的三输入三输出的系统,各变量之间严重耦合,利用PID控制很难达到理想效果。针对这些特点,将一种新型的控制策略-自抗扰控制器(Auto Disturbance Rejection Controller ADRC)和一种多变量解耦控制相结合应用到该系统中,并对ADRC做了部分改进。针对某球磨机制粉系统,设计了基于自抗扰的多变量控制系统,并与反标架正规化(RFN)设计方法和SMITH预估补偿方法进行了比较,仿真结果表明了本文所提出的控制算法的有效性、抗扰性及强鲁棒性,因此该控制策略具有很高的工程实用价值。     

优化自抗扰控制器在船舶主机上的应用与仿真研究

船舶主机速度控制系统具有典型的非线性和不确定性,并受到调速器执行能力的约束及风、浪、流等的干扰,使得主机速度控制器的设计非常困难。给出了带有船舶主机非线性数学模型,将自抗扰控制(ADRC)应用于船舶主机控制,并针对ADRC一些参数不易确定的问题,提出了一种优化目标函数,应用遗传算法对ADRC参数进行优化设计,从而设计出船舶主机优化ADRC控制器。仿真结果表明:该控制器对于船舶主机的非线性、参数不确定性、环境不确定性均有较强的鲁棒性;速度切换控制过程快速、平滑,可以实现高精度的速度控制。     

用RBF网络整定的火电厂主汽温PID串级控制系统

火电厂主汽温具有大惯性、大迟延等特性，其动态特性随负荷而变化，采用常规的按照典型工况整定的固定参数PID串级控制难以获得满意的控制效果。为此，提出一种用RBF网络整定的PID串级主汽温控制策略，将RBF神经网络和常规PID串级控制相结合构成的智能PID控制器不仅具有常规PID控制器的特性，而且具有智能控制器的自学习能力，增强了系统对不确定因素的适应性。仿真研究结果表明：系统动态品质明显优于通常的PID串级控制，能适应对象参数的变化。具有较强的鲁棒性和自适应能力。     

锅炉烟气含氧量的混合Fuzzy-PI+PD控制

介绍了锅炉烟气含氧量的逻辑计算,并建立起锅炉燃烧系统的动态模型.针对锅炉烟气含氧量控制系统的特点,采用将模糊PI控制与模糊PD控制相结合的控制策略.该控制器将模糊PD控制的动态性能好的优点和模糊PI控制稳态精度高的特点结合起来,采用模糊PD和模糊PI分段控制的策略.利用MAT-LAB对控制系统进行仿真,结果表明,该控制器自适应能力及鲁棒性比传统PID控制器更强.     

模糊理论结合PID控制方法在集中供热系统中的应用

集中供热系统是一个具有大惯性、纯滞后特点的复杂非线性系统,为了提高系统稳定性,实现合理用热,将模糊自适应控制和常规PID控制两种控制方法结合并使用模糊工具箱进行了系统仿真实验。实际结果表明,同常规的PID控制方法相比,模糊自适应PID控制方法有效提高了集中供热系统的鲁棒性、稳定性和自适应的能力。在集中供热的复杂系统中,能更好的满足用户的热需求     

一种设计模糊-PID复合控制器的新方法及其在电厂控制中的应用

为提高大型火电机组过热蒸汽温度串级控制的性能，提出了一种新型模糊-PID复合控制器的设计方法。该方法可实现在偏离工作点较远的区域模糊控制中起主要控制作用，在工作点附近则主要实施PID控制，实现了两种控制的优势互补，同时还为模糊控制器提供了一种系统化设计方法。实际工业应用结果表明：采用该方法设计的过热蒸汽温度串级控制系统比常规方法设计的系统具有更强的适应能力和良好的控制品质。图9表1参6     

压力容器退火炉温度模糊自整定PID控制器的研究

针对压力容器退火炉这一典型的惯性、纯滞后、时变非线性控制系统的特点,在分析了模糊控制与PID控制优缺点的基础上,提出了模糊自整定PID控制方案。仿真结果表明,模糊自整定PID控制器与PID控制器相比,具有较好的动态特性和稳态性能以及更强的适应能力。能够满足现代热处理工艺退火炉温度控制要求。现场试验结果与仿真结果基本吻合,证明了这种控制方案的的正确性和有效性。     

基于差分进化算法的燃气轮机转速模糊PID复合控制

为了改善电站燃气轮机转速控制系统的调节品质,采用模糊PID(比例积分微分调节器)复合控制,通过差分进化算法对模糊控制器参数进行寻优,基于电力系统高级仿真支撑平台(JSSC)对该方法进行了验证。试验结果表明:模糊PID复合控制无论在升速过程还是甩负荷等突变工况时,不管在超调量、过渡过程时间等动态性能上还是静态偏差等方面,转速控制结果均明显优于单纯的PID控制;当转速特性发生变化时,该控制方法表现出良好的鲁棒性。     

自整定PID在锅炉汽包水位控制中的仿真应用与分析

论文建立余热锅炉汽包水位的数学模型,对该数学模型进行分析和验证,并对余热锅炉汽包水位动静态特性进行分析。在讨论了汽包水位在单冲量和三冲量方式下的常规PID控制器和自整定控制方案后,重点研究一种基于模糊控制的自整定PID控制对水位参数进行实时调整。针对该控制策略,应用Matlab／Simulink进行仿真分析,仿真研究表明,这种方案使汽包水位控制系统具有较强的鲁棒性及良好的控制品质,提高了系统的动静态性能指标。     

基于改进型GA优化FNNC的SG水位控制系统仿真研究

蒸汽发生器水位直接影响到整个核电站的安全及稳定运行,但蒸汽发生器本身由于所具有的高度复杂性、非线性性、时变性等特性,导致传统的串级PID控制等方法难以取得好的控制效果.本研究在串级控制的基础上,采用模糊神经网络来对蒸汽发生器水位进行控制,该控制算法能够充分发挥模糊控制及神经网络的优点.另外,为了减小模糊神经网络参数初值的选择对控制器的性能影响,将一种改进型遗传算法用于模糊神经网络控制器的参数优化.仿真结果表明,设计的控制方法无论是抗干扰能力还是在鲁棒性方面与传统的串级PID控制及常规的模糊神经网络控制相比较都有了很大的提高.     

基于MPC的三轴燃气轮机转速负荷控制

三轴燃气轮机转速负荷控制一般采用串级PID控制方案,该方案具有较好的抗干扰性,但考虑多限制时结构显得冗余、保守。为进一步提高燃气轮机控制系统的动态性能,简化系统结构,提出了一种基于模型预测控制的串级PID-MPC方案,采用MBD的设计方法在MATLAB/Simulink平台中建立了燃气轮机模型和控制算法,利用代码生成技术产生C/C++代码在全数字仿真平台上进行了集成和验证。仿真结果表明:串级PID-MPC在负荷连续阶跃和甩负荷情况下调节时间均小于3 s,超调量不超过2.9%,与串级PID相比具有更好的动态性能,且在限制条件下控制算法单步运行最大耗时4.69 ms,平均耗时1.84 ms,具有较好的实时性。     

基于粒子群优化的锅炉汽包水位模糊PID控制

结合粒子群优化算法、模糊控制和PID参数自整定方法,设计一种新型自适应模糊PID控制器。采用粒子群优化算法离线优化PID控制器参数,再利用模糊控制器在线对PID参数进行整定。Simulink-~件模型仿真对比表明：控制方法具有调节精度高、     

锅炉汽包水位模糊免疫PID的应用研究

针对工业锅炉控制系统的特点,采用将常规PID控制与模糊免疫PID控制相结合的控制策略,在常规PID调节器的基础上,采用模糊免疫PID控制对PID参数进行自校正.对锅炉汽包水位的实验仿真,表明了这种模糊免疫PID控制器可明显提高系统的性能.