单元机组负荷对象逆动力学模糊规则在线辨识

单元机组的协调控制本质上可以归结为双输入双输出系统的逆动力学问题.该文基于双输入双输出系统各控制通道时间响应分析,提出了该类系统逆动力学模型的四种基本结构,采用模糊规则模型和递推最小二乘算法实现了单元机组负荷对象逆动力学过程模型的在线辨识.研究表明,利用模糊规则模型可以对机组负荷对象的逆动力学过程进行有效的在线辨识,所建立的单元机组负荷对象逆动力学模型具有良好的自适应能力和在线跟踪能力,为进一步开展基于逆动力学模型的机组协调控制方法的研究奠定了基础.     

自适应逆控制算法在再热汽温控制中的应用

基于内模控制理论,针对自适应逆控制系统中非最小相位对象逆模型的不稳定性,提出了一种新的求解方法,克服了传统方法求取对象模型延时逆的不足.分析了内模控制和自适应逆控制的关系,设计了基于内模控制原理的系统结构,分析了系统的稳定性和算法的收敛性,仿真结果表明这种方法的正确性.将该方法应用于电厂再热汽温控制系统进行仿真研究,结果表明该方法的控制性能优于常规串级控制系统.     

基于预给煤动态模型的直接指令平衡系统在火电厂协调控制中的应用

配置直吹式制粉系统的大容量火电机组存在如下问题:制粉系统迟延长、锅炉热惯性大;在自动发电控制(AGC)调节中负荷响应迟缓,动态跟随性差;滑压运行时汽压调节偏差大,系统可控性差。基于预给煤动态模型的直接指令平衡系统,利用锅炉预给煤模型和汽轮机前馈模型对机组负荷控制的动态调节分量与偏差修正分量实施解耦,利用汽压设定值模型与滑压段附加锅炉指令模型对滑压段汽压的动态调节过程进行解耦,对负荷与汽压调节进行分时调度。利用机组对象特性的特征参数,根据指令模型结构进行工程整定,直接指令平衡系统在浙江省内得到应用,提高了机组负荷跟随性能与动态调节精度。     

水轮发电机组的非线性控制器仿真研究

基于水轮发电机组刚性水击模型，分别采用逆系统非线性控制和自抗扰控制（ADRC）方法，设计了水门和励磁控制系统。针对水轮发电机组刚性水击模型对象和弹性水击模型对象，进行了数值仿真实验。研究结果表明，当受控对象与其设计模型接近时，逆系统解耦控制具有优良的控制品质，但对对象模型变化的适应性较差；逆系统两通道独立控制系统具有优良的暂态稳定性，但在励碰控制中需另加调压措施，自抗扰控制对机组模型结构和参数的变化，内外扰动都具有很好的适应性和鲁棒性，控制品质优良，是一种很有前景的水轮发电机组控制策略。     

基于神经网络解耦线性化方法的锅炉主汽压力控制

锅炉对象的动态特性受到汽轮机运行状况的很大影响，必须采取解耦措施才能正常运行，但是由于其动态特性具有很强的非线性、时变性和不确定性，常规的线性解耦设计很难获得较好的效果。另一方面锅炉每天的运行是重复的，从机组的运行数据中可以充分了解对象的动态特性。该文基于神经网络α阶逆系统方法提出了一种锅炉主汽压力非线性控制系统的设计方法，利用神经网络强大的自学习和自组织能力，发掘机组运行数据包含的对象动态特性的信息，克服对象的不确定性的影响，实现了系统的大范围解耦线性化。仿真结果表明，此控制策略能有效的大范围解耦线性化。仿真结果表明，此控制策略能有效改善系统在大范围内工作时的控制品质和自适应能力。     

一种工程化的协调控制系统解耦控制方案

以某电厂典型600 MW机组协调控制系统为例,通过对机组负荷压力对象模型进行线性化处理,设计一种机对炉单向解耦炉跟机协调控制系统。仿真证明其控制品质较基本炉跟机控制有大幅度的提高,对现场模型摄动具有很好的鲁棒性。在DCS中组态实现该控制方案,重点解决解耦环节的工程设计问题。现场调试结果表明,负荷升降速率和一次调频指标满足电网要求,同时机前压力波动符合锅炉运行安全要求。控制系统具有优良的控制品质。     

基于双模糊解耦控制的小型汽轮机负荷控制

为了解决汽轮机运行中机组电负荷与热负荷之间存在强耦合的问题,提出了一种基于规则而不依赖被控对象数学模型的模糊解耦控制算法。该算法依据模糊策略和解耦补偿思想,分别以模糊控制算法设计解耦控制器和主控制器构建双模糊解耦控制器,将汽轮机运行中的多变量系统转变为单变量系统,从而实现汽轮机电负荷、热负荷之间的解耦,提高控制系统的动态响应能力和鲁棒性。仿真结果表明:双模糊解耦控制方案使负荷之间的扰动大大降低,有效地解决了汽轮机控制中的热电耦合问题,具有较好的应用前景。     

一种基于神经网络逆的感应电动机解耦线性化改进策略

由于感应电动机运行过程中的参数变化,磁场定向控制和解析逆控制所实现的解耦线性化遭到破坏.为此,基于输出为转子磁链幅值和转速的电流控制型感应电动机模型,本文提出了一种神经网络逆解耦线性化方法,理论分析表明,此方法可以实现感应电动机系统的自适应解耦线性化,弱化转子磁链与转速之间的耦合,从而简化外环控制器的设计,进一步提高整个系统控制性能.最后,对采用所提解耦线性化方法的整个感应电动机控制系统进行仿真研究,仿真结果对比表明该解耦线性化方法是有效的.     

单元机组负荷系统的多变量模型算法解耦控制

单元机组负荷系统是具有耦合的两输入两输出多变量系统,具有较大的惯性。模型算法控制是基于对象脉冲响应模型的一种预测控制,在惯性迟延对象的控制中有很好的应用。文章首先将系统分解为2个双输入单输出系统,并分别用模型算法控制设计控制器,通过联立求解二元一次矩阵方程组,达到解耦设计的目的。通过300 MW机组负荷系统的仿真,验证了该方法的有效性。     

基于最小二乘估计的感应电机自适应逆控制

针对感应电机变频调速系统,提出了一种基于最小二乘估计的自适应逆控制方法.该方法首先通过非线性状态反馈获得逆系统,将感应电机解耦成转子磁链和转速两个线性子系统,从而可以分别设计闭环控制器.为克服电机参数变化的影响,采用递推最小二乘算法对电机参数进行在线辨识,提高了逆解耦控制系统对电机参数变化的适应性.仿真结果表明了该控制方法的可行性和先进性.     

双馈风力发电系统终端滑模控制研究

针对双馈风力发电系统最大风能跟踪与功率解耦问题,采用非线性逆系统方法实现反馈线性化和解耦.考虑建模误差和系统参数变化等影响,利用核岭回归支持向量机(SVM)方法来辨识逆系统,并在线调整自适应参数,对解耦后的双馈发电机系统设计终端滑模控制器.分析结果表明,系统状态实现了有限时间收敛,具有较好的动态特性,且有功功率和无功功率实现了解耦控制.仿真结果验证了该方法对双馈风力发电系统控制的可行性和有效性.     

磁悬浮开关磁阻电机逆动力学建模与控制

针对磁悬浮开关磁阻电机这一多变量、非线性、强耦合系统解耦控制时逆动力学模型难以获取的问题,提出一种基于最小二乘支持向量机的逆动力学建模与解耦控制方法.介绍磁悬浮开关磁阻电机工作原理,给出悬浮力和转矩的动力学模型,分析模型的可逆性.在此基础上,结合最小二乘支持向量机拟合与逆模解耦线性化特点,研究磁悬浮开关磁阻电机的最小二...     

感应电机线性化解耦控制的解析逆系统方法

在四阶感应电机模型的基础上,使用解析逆系统方法对系统进行了线性化解耦控制分析,给出了感应电机解析逆系统的存在性条件,基于输入积分设计了一种逆系统解耦控制方式并给出了其具体实现方法,从而实现了转速与磁链之间的线性化解耦控制。仿真结果表明,该解析逆系统解耦控制方法可以明显提高感应电机的运行性能,并有效地改善了其动态响应性能。     

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。     

基于逆系统内模算法的双馈风力发电系统解耦控制

应用多变量非线性控制的逆系统方法,将双馈风力发电机这一多变量、非线性、强耦合系统精确解耦成有功和无功两个一阶线性子系统。对形成的伪线性系统,引入一种改进型内模控制结构,提高了控制系统的鲁棒稳定性和高阶无静差跟踪性能。仿真结果表明,提出的基于逆系统内模控制策略成功实现了有功、无功的解耦控制和最大风能追踪控制,系统具有更高的控制精度和稳定性。     

基于最小二乘支持向量机的多变量逆系统控制方法及应用

为提高多变量、非线性和强耦合系统的动态特性和解耦能力,解决逆模型辨识问题,讨论了基于最小二乘支持向量机(least squares support vector machines,LS-SVM)的多变量逆系统解耦控制方法。通过分析LS-SVM的函数拟合特性,离线建立被控对象的非线性逆模型,将得到的逆模型直接串接在原对象之前,原系统被解耦成多个独立的单变量伪线性子系统。为克服直接逆模型的建模误差,提高系统鲁棒稳定性,提出了复合控制方法,其中直接逆模型作为前馈控制器,而用PID控制器作为反馈控制器。文中还分析了球磨机控制系统的特点,并进行了仿真控制研究,仿真结果表明该复合控制方法不依赖于系统的精确数学模型,且解耦能力强、鲁棒稳定性好、跟踪精度高。     

三相电压型脉宽调制整流器矢量控制研究

在三相电压型脉宽调制整流器d-q轴数学模型的基础上,对其矢量解耦控制策略进行了研究,提出了基于电流的状态解耦和电网电压前馈补偿的控制策略。仿真结果表明,采用此控制策略的整流器能够获得单位功率因数的正弦输入电流、稳定的直流输出电压和快速的动态响应,并能够实现能量的双向流动。     

基于逆系统内模算法的交流励磁发电机

在建立交流励磁发电机空间状态方程的基础上,运用逆系统方法将交流励磁发电机精确线性化成有功功率和无功功率两个一阶线性子系统,并运用内模控制算法对其进行优化以提高系统的稳定性。提出了交流励磁发电机的基于逆系统内模控制策略,并进行了仿真实验。仿真结果表明,该方法能够实现对发电输出功率的解耦控制,并具有更高的控制精确度和稳定性。     

向无源网络供电的VSC-HVDC系统控制策略

在同步旋转坐标系下,利用电压源型高压直流输电(voltage source converter based high voltage DC,VSC-HVDC)的暂态数学模型,提出了一种向无源网络供电的VSC-HVDC系统新型控制策略。基于非线性系统反馈线性化控制的逆系统方法,推导了VSC-HVDC的逆系统模型,构造了伪线性系统,实现了对VSC-HVDC系统有功功率和无功功率的解耦。采用极点配置方法对该伪线性系统进行了综合,设计了控制器,并对反馈线性化中重要的隐动态问题进行了讨论,保证了控制系统的稳定性。仿真结果表明,该控制器具有较好的动态性能。