一台660MW单元机组主蒸汽温度控制系统的设计与调试

浙江北仑发电厂2号机组的主汽温控制系统在改造前采用了串级PID控制策略,其调节效果不太理想,经常会发生主汽温与其设定值偏差较大、过热器壁温超限等现象,在机组控制系统改造以后,主汽温控制系统采用了基于增量式状态观测器的状态反馈控制与串级PID控制相结合的控制策略,采用基于增量式状态观测器的状态反馈能够预测主汽温变化的趋势,使得控制系统能够及时的进行调节,而采用常规的串级PID控制能够消除主汽温的稳态偏差,对于两侧过热器的热偏差问题,本文基于北仑电厂2号机组过热器的结构特性,加入了偏置发生器及跟踪功能,为运行人员提供了方便,实际运行效果表明,主汽温度的动态特性得了明显改善,过热器壁温得到了很好的控制,取得了较好的控制效果。     

基于状态观测器的状态反馈控制在300MW单元机组协调控制系统中的应用

在单元机组机理性数学模型的基础上，设计了一种增量式状态观测器，提出基于状态观测器的状态反馈与常规PID控制相结合的新型控制方法。采用状态反馈控制克服锅炉的时滞与惯性，提高机组负荷适应能力，应用PID控制保证控制系统的稳态指标。该算法还具有在分散控制系统中易于实现的优点。该控制方案在一台300MW单元机组中的实际应用效果表明：采用基于增量式状态观测器的状态反馈控制，可有效克服锅炉的时滞与惯性，同时还由于其减缓了模型失配的程度，因而可克服非线性、参数慢时变等不确定性因素的影响，特别是当机组负荷发生较大变化时，本方案更显示出其优良的控制性能。     

锅炉汽温控制H∞性能状态观测器的设计

状态反馈控制对锅炉汽温对象来讲是一种有效的控制方式,但由于锅炉汽温对象的多阶大惯性大参数摄动特性,观测器的观测精度对状态反馈的控制品质有明显的影响。为此设计了一种具有H∞性能的状态观测器,将观测器设计的极点配置问题转化为一个线性矩阵不等式(LMI)解的存在性问题,在不需了解对象不确定性界函数的情况下,调整2个系数因子β和γ,并求解此LMI问题,便可得到将观测误差控制在最优或次优范围以内的H∞性能观测器。基于此观测器,构造状态反馈——PID复合控制系统,以实现对锅炉汽温对象的高质量控制。利用某300MW火电厂锅炉汽温模型进行仿真,表明在控制的及时性和准确性上,优于常规的PID串级汽温控制系统,有较好的实际应用价值。     

基于自抗扰串级控制的蒸汽发生器水位多模型控制方法

提出了基于自抗扰串级控制的蒸汽发生器水位多模型控制方法,其内回路采用比例控制,以快速消除给水扰动,而外回路采用二阶自抗扰控制,利用扩张状态观测器对系统的内扰和外扰实时估计,采用前馈方式给予补偿,并通过非线性反馈控制改善控制系统的快速性和稳定性。原串级控制结构不变,但外回路采用多模型自抗扰控制,从而实现全工况运行的自适应控制。仿真结果表明所提控制方法能实现大范围内平滑、快速、精确控制,其系统的鲁棒性和抗干扰能力优于常规串级PID控制方法。     

串级系统智能模糊PID控制器设计

在串级控制系统的基础上 ,主调节器采用智能模糊 PID控制算法 ,副调节器采用常规 PID算法。将数字 PID控制与模糊控制结合起来构成智能模糊控制器可对 PID的参数进行在线调节。仿真试验表明 ,该控制器可有效的提高系统控制品质     

基于RBF神经网络辨识的过热蒸汽温度控制

提出一种基于RBF神经网络辨识的PID串级主蒸汽温度控制策略,即将RBF神经网络与常规PID串级控制相结合构成RBF-PID控制器.该控制器不仅具有常规PID控制器的特性,而且还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,RBF-PID控制系统动态调节品质显著优于常规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.     

四旋翼无人机串级变论域模糊PID姿态控制研究

为解决四旋翼无人机控制系统存在的鲁棒性差和控制精度低等问题,结合变论域思想、模糊PID算法和串级PID算法三者优点,提出了一种基于变论域模糊PID的串级姿态控制算法。建立了四旋翼无人机系统动力学数学模型,在模型的基础上设计串级变论域模糊PID控制系统,将不同的控制器组合,使用外环角度环和内环角速度环对四旋翼姿态进行控制。常规串级PID算法和串级变论域模糊PID算法设计的控制系统所得仿真曲线对比表明,串级变论域模糊PID控制方法能满足四旋翼飞行器响应速度快与稳定性高的要求,其超调量为8%,明显优于串级PID控制方法。     

串级系统智能模糊比例微积分控制器设计

在串级控制系统的基础上，主调节器采用智能模糊比例微积分（PID）控制算法，副调节器采用常规PID算法，将数字PID控制与模糊控制结合起来构成智能模糊控制器可对PID的参数进行在线调节，仿真试验表明，该控制器可有效提高系统控制品质，具有很好的抗干扰能力。     

专家PID控制在汽包锅炉给水控制系统中的应用

分析了大型机组给水系统的控制方法与策略,分别采用串级三冲量控制、专家PID控制方案对汽包锅炉给水系统进行仿真研究。仿真结果表明,专家PID控制系统可获得比常规串级三冲量更好的控制效果,且对实际锅炉给水控制的运行和调试具有重要的指导作用,为保证锅炉运行的安全性和稳定性具有重大意义。     

变论域模糊自整定PID控制在主汽温系统中的应用研究

火电厂主汽温控制系统具有大惯性、大延迟和时变等特性，采用常规PID串级控制方法难以获得满意的控制效果。通过引入变论域模糊控制原理来整定PID参数，从而实现了变论域模糊自整定PID控制。它充分综合了变论域模糊控制、PID控制的优点。通过对锅炉过热蒸汽温度控制系统的仿真研究表明，变论域模糊自整定PID串级控制的控制效果优于常规的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，控制品质好。