主汽温系统模糊自适应内模控制

基于内模控制理论,针对火电厂主汽温被控对象的大惯性、大迟延、时变、多干扰的特点,设计了内模-比例串级控制系统,并将量子遗传算法应用于滤波器参数的寻优。并在此基础上结合T-S模糊建模和自适应控制技术,提出了模糊自适应内模控制(fuzzy adaptive internal model control,FAIMC)策略。该方案实现简单,对工况变化具有优良的适应性。对某超临界600 MW直流锅炉主汽温系统4种典型工况进行仿真控制,其过渡过程时间短,超调量小,适用于大惯性、大迟延过程的控制,控制效果明显优于串级PID控制。为克服负荷变化对主汽温系统性能的影响,采用模糊自适应内模控制策略分别进行了升降负荷实验。仿真结果表明：提出的控制系统能较好的适应对象动态模型的大幅度变化,保持较优的调节性能。     

模糊自适应预测控制在电厂主汽温控制中的应用

针对电厂主汽温对象属于非线性系统、难于控制这一问题,基于自适应和最优控制的原理,提出基于T—S模糊模型的预测控制方法。在简要分析了主汽温对象特点的基础上,建立了主汽温对象的T—S模型,并给出了相应的模型参数辨识方法。接着引入预测控制方法,并给出了具体的实现方法和仿真试验结果。试验结果表明该自适应控制算法具有较好的负荷适应性,能满足对主汽温对象的控制要求。     

过热汽温系统的自适应递阶模糊PID参数控制

为了克服在锅炉过热汽温控制中对象参数变化对系统控制带来的困难,根据对锅炉动态特性影响较大的工况参数,提出了一种新的分层递阶模糊控制方法。对分层递阶模糊PID控制方法进行了理论分析,给出了自适应递阶模糊控制系统的结构设计和控制算法。该算法可根据误差e和误差变化△e,对动态过程中的PID控制参数进行实时在线调节,从而使控制系统获得理想的性能指标,同时,根据目标参数和操作参数的变化。基于操作人员对实际过程的分析和模糊控制规则的非线性映射建立规划策略,从而获得PID控制参数的模糊调整。控制级、监督级和规划级组成了分级递阶结构的动态校正策略。设计实例与仿真结果表明,分层递阶模糊控制在火电厂过热汽温控制中是十分有效的,较好地克服了对象参数变化的影响,控制系统响应速度快,超调小,鲁棒性强。     

火电厂主汽温系统扰动消除设计方法

火电厂主汽温系统具有大惯性、大延迟和时变等特性,采用常规PID串级控制方法解决主汽温系统的扰动消除问题,结果不甚满意。基于自适应逆控制理论,研究了主汽温系统扰动消除方法,并对实际600MW锅炉高温过热器的动态特性进行了仿真分析。针对主汽温系统导前区和惰性区的内、外2个回路,单独设计相应的扰动消除滤波器,导前区内回路的扰动被从内反馈回路滤波得到的扰动参考信号消除;惰性区输出端扰动从外反馈回路滤波得到扰动参考信号,在对象输入端实现扰动消除。仿真结果表明,该方案可较好地解决主汽温系统存在的内、外扰动问题,对主汽温系统的扰动消除具有较强的鲁棒性和自适应能力。     

发电厂主汽温系统的模糊滑模控制研究

电厂主汽温被控对象是一个典型的变参数、强扰动的对象,常规的PID控制器难以满足控制要求。针对此问题,设计一种自适应模糊滑模控制器。该控制策略基于带积分补偿的变结构控制器,并利用自适应模糊控制方法,把滑模控制器中的不确定项进行模糊逼近。利用李亚普诺夫函数证明了控制器的稳定性。将此控制策略应用到电厂主汽温控制系统中,仿真结果显示此控制方法具有较强的鲁棒性和良好的跟踪性能。     

模糊自适应PID控制在主汽温控制中的应用研究

因常规的PID控制在对大滞后、大惯性、非线性复杂过程进行控制时,在稳定性和调节速度上都难以满足较高的控制要求,因而提出基于模糊控制理论设计的具有自调整能力的模糊PID控制,并对2种控制方式下的主蒸汽温度控制进行仿真比较。结果表明:模糊PID控制的调节效果要优于常规PID控制。     

基于C-R模糊模型PID控制及在过热汽温系统中的应用

将C-R模糊模型转换成一个形式上与阶跃响应模型相似的结构,即C-R模糊阶跃模型。然后用PID控制算法,针对具有参数不确定性?多扰动以及大延迟的电厂主汽温被控对象进行了仿真研究。仿真结果表示:所给出的控制策略可以较好地适应动态模型的大幅度变化,并保持较优的鲁棒调节性能。     

一类自适应模糊控制方法研究及在锅炉汽温控制中的应用

尽管模糊控制技术适合于控制具有非线性和不确定性的对象，但常规的模糊控制系统缺乏自适应能力，限制了模糊控制技术的广泛应用。该文针对PD型模糊控制器，首先研究了模糊控制器相关参数与控制系统品质之间的关系，在此基础上，进一步提出了该类模糊控制器的参数校正方法，从而使所提出的模糊控制系统具有一定的自适应能力。论文最后将文中的自适应模糊控制方法应用到锅炉过热蒸汽温度控制中，取得了良好的控制效果。     

模糊PID控制在主汽温控制系统中的应用

分析了锅炉主汽温度控制系统的特点,提出采用模糊PID控制策略改善锅炉主汽温度的调节品质,并进行了论证。在此基础上设计了锅炉主汽温度模糊PID控制系统,在200 MW机组DCS改造中进行了现场调试,并与单纯PID控制方式进行了比较。     

自适应内模控制在主蒸汽温度控制系统中的应用研究

主汽温被控对象是一个典型的变时滞、变参数对象，该文提出了对象时滞与蒸汽流量之间的关系，并以火电厂主汽温被控对象为参考模型设计自适应控制律，使控制器内部模型的参数逐步逼近被控对象的参数直至相等，同时根据内部模型参数的变化随时整定控制器的参数。控制器采用内模控制结构，并在集散控制系统上实施。应用结果表明，在参数不匹配和出现负荷扰动的情况下，控制系统均有满意的控制能力。     

主蒸汽压力的无模型自适应预测控制

针对火电机组主蒸汽压力被控对象的大惯性、大迟延等特点,采用伪梯度向量的概念,对被控对象进行动态化处理,得到预测模型.提出了1种新型的无模型自适应预测控制(MFAPC)算法,将MFAPC算法用于主蒸汽压力串级控制系统的主调节器中,副调节器采用常规PI控制器.仿真结果表明,MFAPC-PI串级控制系统较常规PID-PI串级控制系统响应速度快、抗干扰性能强,对系统参数时变具有较好的鲁棒性.     

单神经元无辨识自适应预估控制算法及在过热汽温控制中的仿真研究

为了实现非线性、大时滞系统的良好控制，提出了一种新型的无辨识自适应预估控制算法。该算法将神经元结合到无辨识自适应控制律中，借鉴推导无辨识自适应控制参数自校正算式的基本思想建立约束条件，据此选择适当的权值取代原控制参数，并用加入动量项的改进δ算法取代该参数的校正计算式，提高控制参数的自校正能力。将该算法应用于600MW超临界机组直流锅炉的过热汽温控制，进行仿真研究，结果表明该算法的有效性，并具有良好的控制品质，较强的鲁棒性和自适应能力；且该算法对预估模型的精度要求不高，控制参数容易整定，易于工程实现。     

PFC-PID串级控制在主汽温控制系统中的应用研究

针对火电厂主汽温控制系统大惯性，大迟延，慢时变以及扰动因素较多，常规串级PID控制难以取得满意的调节效果的特点，该文介绍并分析了预测函数控制（PFC）的基本原理和特点，给出了一阶加纯滞后系统的预测函数控制的具体算法，并将PFC和PID控制相结合，提出了PFC－PID串级主汽温控制策略，系统的内回路采用PID控制，内回路和主调节区对象构成PFC的广义被控对象，对广义被控对象进行拟合简化得到一阶加纯滞后对象，作为PFC的预测模型，算法简单；预测模型失配时，系统仍具有良好的控制品质，易于工程实现，具有较高实际应用价值，大量的仿真实验表明，采用PFC－PID串级控制策略的主汽温控制系统的动态品质明显优于采用PID串级控制策略的系统，具有较强的鲁棒性和抗干扰能力。     

基于免疫遗传算法优化的汽温系统变参数PID控制

针对工程实际应用，提出了一种改进的变参数PID控制策略，新的控制策略不论对于调节还是设定值跟踪，均具有很好的控制效果，对于工业实际中常见的大滞后对象也有很好的抗干扰性能和较强的鲁棒性。为了使变参数皿控制取得更好的性能，提出了鲁棒整定的思想，并采用免疫遗传算法进行设计参数的鲁棒优化调整。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进行的仿真研究结果表明，基于免疫反馈和遗传机制的免疫遗传算法具有全局优化的能力，对变参数PID控制的参数优化设计是成功和有效的，使得具有多模型特性的汽温控制系统在不同的负荷下均获得很好的调节品质。同时也表明，免疫遗传算法和变参数PID控制均具有较好的发展前景，可用于某些多模型系统的同时整定设计。     

基于前馈补偿解耦的多变量汽温系统预测函数控制

针对过程通道可用一阶加纯滞后模型等价描述的多输入多输出系统，提出了基于前馈补偿解耦设计思想的多变量预测函数控制，首先将系统分解为多个多输入单输出系统，在各系统中分别将其它输入量暂视为一种可测干扰，并用预测函数控制原理设计控制器，通过求解多元一次方程组，实现了多变量系统的预测函数控制设计，采用该方法对国产200MW火电机组带汽一汽换热器的多变量强耦合再热汽温系统进行了控制系统设计和仿真研究，计算机仿真证实了其有效性，达到了动态近似解耦，静态完全解耦和无静差跟踪，各种对象和模型失配情况下的仿真结果显示了该算法较强的鲁棒性和抗干扰能力，因为该方法是基于简化的模型，所推导出的控制算法简单，运算量小，易于工程实现，具有很高的实际应用价值。     

机炉协调系统的模糊增益调度预测控制

多变量锅炉-汽机协调系统的动态特性随着工况而变化，文中提出了一种新型的模糊增益调度预测控制策略来控制这个非线性过程。基于模糊集合理论建立了机炉协调系统的非线性离散全局模糊模型，并设计了一种基于全局模糊模型的新型扩展状态空间预测控制器。它能方便地处理控制作用的受限优化问题，同时它卓越的滚动优化能力又确保了机炉协调系统在全工况范围内的最优控制品质。仿真试验表明：文中所提出的全局非线性预测控制器在控制作用幅值、速率均受限的情况下仍具有满意的全工况负荷跟踪性能。     

单神经元自适应控制PSD在再热汽温控制中的应用

提出了一种新型具有负荷前馈一串级馈的再热蒸汽温度控制系统。其外环（主环）采用单神经元自适应PSD控制器,其内环（副环）采用双自由度PID控制器。并使用Bailey公司的CLC－04型单回路数字调节器进行设计、组态和实现。仿真研究和现场运行表明该系统具有良好的控制效果。