发电用单轴燃气轮机动态模型研究

以某发电用单轴燃气轮机的控制系统为原型,利用Matlab／Simulink对该型单轴燃气轮机控制系统进行了仿真,仿真结果与实际物理过程相吻合,说明此模型可以用于单轴燃气轮机及其控制系统的研究。     

基于多模型的三轴燃气轮机主动容错控制研究

在三轴燃气轮机串级PID-MPC控制器设计基础上,提出了一种基于多模型的主动容错控制方案。 首先对标典型的燃气轮机故障特征,构建表征不同燃气轮机故障的预测模型。然后在每个仿真步长内根据 设计的决策逻辑,实时选择与当前燃气轮机适配度最好的模型,并通过切换逻辑保证控制器输出的平稳性。 最后对燃气轮机部件级模型进行故障注人仿真。结果表明在预测模型有较大的失配情况下,所设计的控制 器能够对预测模型进行实时切换,并且保证平稳地输出燃油流量,验证了所设计控制方案的有效性。     

机械驱动用单轴燃气轮机动态模型研究

随着燃气轮机性能的不断提高,其应用范围也越来越广。除用在燃气轮机电站及联合循环电站中外,同时也越来越多地用作变转速的机械驱动动力。本文给出了作为机械驱动力的单轴燃气轮机及其控制系统模型,结合实际情况对其进行了简化,并在Matlab/Simulink环境下对升减负荷、升减转速以及甩负荷过程进行了模拟。模拟结果与实际物理过程相吻合,因此,此模型可以用于单轴燃气轮机及其控制系统的研究。     

基于LSTM-XGBoost集成模型的重型燃气轮机负荷预测控制

针对重型燃气轮机负荷系统具有复杂耦合关系、高度非线性以及内部特性难以获取等特点,设计了一种基于LSTM-XGBoost集成模型的非线性模型预测控制策略,用于提高燃气轮机负荷系统的设定值跟踪能力。结合LSTM和XGBoost两种不同的网络构建集成模型,对燃气轮机负荷系统的输出功率及排气温度进行预测,两种输出参数的测试集均方根误差分别为0.060 3和0.064 1。仿真结果表明,LSTM-XGBoost集成模型可以实现两种输出参数在时间序列上的多步预测,且极大程度上提高了单一模型的预测精度。之后,利用该模型设计了基于数据驱动的模型预测控制器,并采用蛇优化(SO)算法与目标函数结合,进行滚动优化。与常规预测控制策略相比,引入SO算法的LSTM-XGBoost控制器在不同功率指令下的超调量分别缩小至3.2%和0.2%,排气温度控制的超调量为0,实现了重型燃机负荷系统的多输入多输出非线性预测控制,提高了设定值跟踪的准确性及快速性。     

基于神经网络模型的锅炉广义预测控制

针对目前电站锅炉运行中,控制性能不佳,热效率低下等不足,提出了运用基于神经网络模型的ＧＰＣ控制方法（ＮＮＧＰＣ）以改善控制器性能的策略,并通过大量的仿真研究对其进行了验证。另外,为简化模型结构,便于实时在线计算,又利用改造后的Elman网络模型代替原有的多层前向ＢＰ网络模型进行了对比实验,效果令人满意。最后,利用仿真结果,讨论了ＮＮＧＰＣ的参数选择及工程应用中的实际问题。     

基于多模型的循环流化床锅炉床温预测控制

针对循环流化床锅炉床温的强非线性特性,提出了一种改进的基于多模型的预测控制策略.将多模型控制策略和广义预测控制相结合,采用几个典型工况点的模型来逼近整个运行区间的动态特性,从而取代在线辨识来校正模型.通过跟踪实际工况的变化来对各个子控制器进行加权以获得合适的控制增量,并对广义预测控制的性能指标进行了修改,以消除调节后期的振荡.典型工况点的模型可由离线辨识得到,参数恒定,使得丢潘图方程和控制规律式的求解可以离线进行,降低了在线计算量.将该算法用于某电厂440 t/h循环流化床锅炉的床温控制系统仿真,结果表明:该算法能够很好地克服被控对象的非线性,在负荷大范围变动时仍然可以取得良好的控制效果.     

基于模糊神经网络的发电用单轴燃气轮机的解耦控制

针对燃气轮机这样大型复杂且具有强非线性多变量耦合的动力系统，提出用模糊隶属函数型神经网络与模糊控制融合的解耦方法(DMFFCNN)进行解耦控制，从而克服了现代控制理论对解耦系统类型的限制。试验表明，这种方法是有效的，为机组运行时的静态优化设计的实现奠定了基础。     

基于阶梯式广义预测控制的锅炉主蒸汽温度控制系统

针对电厂锅炉主蒸汽温度难以投入自动控制的问题,在充分了解系统特征,综合考虑各项扰动因素后,有针对性地提出阶梯式广义预测控制策略,该算法引入10个影响因素,能解决大惯性、大时延及多扰动系统控制问题。算法应用于平圩电厂的2008t/h锅炉,成功解决了该厂主蒸汽温度难投自动的问题。并使控制指标优于疗颁标准。应用实践证明该技术具有很高的市场推广价值。     

位置伺服电机系统的鲁棒性模型预测控制

为提高永磁同步电机位置伺服系统的控制性能,提出一种鲁棒性模型预测直接转速控制(Model predictive direct speed control,MPDSC)策略.首先,介绍一种将有限集MPDSC和两矢量MPDSC相结合的混合MPDSC策略.该控制策略可以在电机稳态和动态运行过程中进行切换.然后,基于滑模控制理...     

模糊控制算法在燃气轮机控制中的应用研究

利用模糊控制的快速动态响应和PID控制的稳态性能,设计了模糊自适应PID控制算法,实现了对燃气轮机转速的快速跟踪及稳态控制。仿真试验和工程应用均表明该控制算法的响应时间和稳态精度比常规控制算法有明显改善。     

基于Matlab/Simulink的单轴燃气轮机动态仿真

本文利用Matlab/Simulink对某型单轴燃气轮机系统进行了仿真,并采用了自适应控制与常规的PID控制相结合的方法对转速控制器进行了建模分析,不仅系统的响应时间缩短,而且系统超调量大幅度减小,为燃气轮机的转速控制提供了一种新的思路。     

浅谈燃气轮机的控制

结合现代控制理论对燃气轮机控制过程中的一些问题进行了阐述,并对今后的发展提出了看法。分别讨论了燃气轮机的控制问题,频域设计方法,开环最优控制和自适应控制等。     

M701F燃气轮机主控制系统分析

介绍了M701F型燃气轮机主控制系统的原理、框架构成及其设计思想,并对各子系统相关控制逻辑分别进行了分析,进而总结出了主控制系统在该机组从启动到停机全过程中的工作状况。     

基于PLC的GTD-350燃气轮机起动控制

在GTD-350燃气轮机起动系统中,用可编程控制器(PLC)起动系统控制电路设计起动的时序逻辑控制程序,实现了燃气轮机起动过程的自动控制。     

M701F型燃气轮机控制系统分析

M701F燃机DCS采用DiasysNetmation,其控制主要由燃机控制系统、燃机保护系统和高级燃烧压力波动监视系统组成。本文简要介绍了M701F燃机DCS系统的构成,分别叙述了TCS、TPS和ACPFM自控制系统的作用,并对其主要控制功能进行了分析。     

减小燃气轮机油气切换时的燃气压力波动

介绍了整体煤气化联合循环发电系统中燃气轮机在开车过程中燃气压力大幅度波动原因及解决方法。     

Nonlinear model predictive control based on the moving horizon state estimation for the solid oxide fuel cell

As a nonlinear power generation device, the solid oxide fuel cell (SOFC) often operates under small window of operating conditions due to the constraints stemming from the environmental and safety considerations. The nonlinear model predictive control (NMPC) appears to be well suited control algorithm for this application. NMPC is a closed-loop feedback control scheme that predicts the open-loop optimal input based on the measurements and the setting trajectory. This work aims to develop a closed-loop feedback control strategy based on the NMPC controller for a planar SOFC. The current density, fuel and air molar flow rates are chosen as manipulated variables to control the output power, fuel utilization and temperature. The mole fraction and temperature of the exit gases are set as state variables, which can be estimated from the moving horizon estimation (MHE) method. The validation here is referred to robustness and stability of the controller, a typical case study has been conducted with the power output changes under constant fuel utilization and temperature. Simulation results show that the noise of the output is successfully filtered by the MHE. The NMPC controller works satisfactorily following the setting output trajectory.     

基于5MW风机模型的变初值模糊PI变桨控制技术研究

针对传统PID变桨控制器参数自调整性能较差,适应性不强的问题,文章提出了风电机组变初值模糊PI变桨控制算法。通过模糊控制算法实现了PI参数的自动调节,根据风速大小设计了合理的变初值调整算法,实现了模糊控制器初值的在线调节。基于FAST风机软件中5 MW陆上风电机组非线性模型,分析了风电机组在额定风速以上运行时变桨系统的动态特性,从算法结构出发,设计了合适的模糊规则和量化、比例因子以及变初值调整算法,在Matlab/Simulink中搭建了变初值模糊PI变桨控制策略。通过仿真验证了控制策略在抑制转速波动和风机叶片、塔基受力力矩波动方面具有较好的效果。