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.     

基于动态论域的循环流化床锅炉燃烧系统的模糊自适应PID控制

基于循环流化床(CFB)锅炉燃烧系统非线性、强耦合、大滞后等特点,针对床温与主蒸汽压力强耦合控制难点,设计前馈补偿解耦控制器降低二者耦合度,在对解耦后的独立回路采用模糊自适应PID控制的基础上,引入动态论域的思想,利用随工况自适应变化的伸缩因子调整模糊论域范围,对PID参数Kp、Ki、Kd进行更精准的在线整定.以某CFB锅炉燃烧系统为研究对象,进行动态论域模糊自适应PID控制仿真试验.结果 表明:相比传统模糊PID控制,燃烧系统主要参数通过动态论域模糊自适应PID控制的动态超调量减小5％～10％,动态响应速度提高近30％;动态论域模糊自适应PID控制方法自适应性和鲁棒性良好,可满足实际热工现场需求.     

内燃发电机组频率前馈补偿PID神经网络控制

频率稳定性是内燃发电机组供电质量的重要指标,提出了频率前馈和反馈协调控制的方法.前馈补偿控制器采用模糊决策,以负载电流为输入来跟踪负荷变化并对负荷扰动做出快速反应.反馈控制器按PID控制规律构造PID-NN网络,通过在线学习自适应机组参数的变化和与模糊前馈相协调,对系统误差进一步控制.通过改装的天然气发电机组进行频率控制试验,结果表明,模糊前馈补偿PID-NN反馈协调频率控制效果优于传统的PID控制,具有可行性和有效性.     

火力单元机组的前馈模糊神经非模型协调控制

提出了一种前馈模糊神经非模型协调控制方法。使用该方法设计的非模型控制器由模糊控制器和神经元控制器复合构成 ,针对某单元机组进行了实例仿真试验。结果表明 :这种新的控制方法不仅具有满意的控制性能 ,而且具有强鲁棒性和抗干扰性能 ,它显著地提高了协调控制系统在机组负荷及工况变化时的鲁棒性和控制品质。这种新的控制系统设计方法非常简单 ,不需要解耦补偿 ,而且控制器参数选择不严格 ,可方便地用于工业控制。图 7参 9     

为力单元机组的前馈模糊神经非模型协调控制

提出了一种前馈模糊神经非模型协调控制方法。使用该方法设计的非模型控制器由模糊控制器和神经元控制器复合构成，针对某单元机组进行了实例仿真试验。结果表明：这种新的控制方法不仅具有满意的控制性能，而且具有强鲁棒性和抗干扰性能，它显著地提高了协调控制系统在机组负荷及工况变化时的鲁棒性和控制品质。这种新的控制系统设计方法非常简单，不需要解耦补偿，而且控制器参数选择不严格，可方便地用于工业控制。图７参９     

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。     

单元机组协调系统的神经网络解耦控制仿真研究

神经网络控制是一种新颖的智能控制方法。应用神经网络技术,对难以精确建模的复杂非线性对象进行神经网络模型辨识作为控制器,提高了响应的快速性和准确性,可满足工业过程所提出的安全性、可靠性与易实现性的要求。大型火力发电单元机组协调控制系统是一个相对复杂的多变量控制系统,控制对象具有大时滞、时变、非线性、强耦合的特点,传统的PID控制算法很难实现对过程参数的良好跟踪和理想的控制效果。针对单元机组协调控制系统的特点将神经网络解耦控制应用于单元机组协调控制系统中,仿真实验表明,神经网络解耦控制具有较强的适应性和较高的控制精度,提高了负荷的响应速率,控制效果优于传统的PID控制算法。     

基于对角递归神经网络整定的PID解耦单元机组负荷控制系统

针对火电厂单元机组具有多变量强耦合、非线性及参数时变的受控对象，提出了基于对角递归神经网络整定的PID解耦控制方法，其主要特点是能够提供一个对角递归神经网络来辩识系统模型，进而对PID控制器参数进行整定，实现多变量解耦控制。通过对火电机组负荷控制系统的设计和仿真研究，表明系统达到了动态近似解耦、静态完全解耦和无静差跟踪，并具有响应速度快，鲁棒性好等特点。图5参6     

循环流化床锅炉的汽压自适应控制系统

根据循环流化床锅炉的动态特性,并结合实际工艺过程,提出一种单元机组汽压全系数自适应控制系统,给出了被控对象在50%～100%负荷间的特征参数值及数学模型.采用"空气-床温"反系统,避免对空气量的直接测量,并实现汽压与床温的解耦控制.现场运行证明,该系统具有较好的控制效果.     

火电单元机组协调控制系统的多变量IMC-PID设计

根据单元机组的低阶非线性模型，经过适当的简化，推导出一个双输入双输出、能够描述机组动态特性及机炉间相互耦合关系的传递函数矩阵。以该矩阵为基础，采用多变量内模控制的方法对单元机组协调控制系统进行设计。为了能方便地在实际工程中实现，文中推导出了该控制器的PID实现形式，最终简化的控制器结构简单，需调节参数少，可调参数与系统动态性能的对应关系明确。仿真试验表明：该控制器具有良好的解耦效果和负荷适应能力。图6参11     

基于生物质锅炉的模糊自适应PID控制系统仿真研究

在MATLAB/SIMULINK平台上,通过实验的方法建立了模糊自适应PID系统的仿真模型,给出了模糊自适应PID仿真的具体实现方法,并进行生物质锅炉控制子系统仿真应用研究,通过常规PID控制算法与模糊自适应PID控制算法对干扰信号的反应过程仿真结果对比,表明了模糊PID控制策略使系统具有强抗干扰性、灵活性和适应性强的优点,又具有控制精度高的优势。     

基于组态软件的闭式循环柴油机(CCD)监控系统设计

介绍了一种针对闭式循环柴油机系统(CCD)的运行要求，以组态软件为基础，采用模块化设计思想组建的闭式循环柴油机监控系统的设计方法。该系统能直观显示系统组成和系统工作过程，实现数据实时采集记录，显示系统重要状态参数，发生故障时能及时报警处理。为改善CCD配氧控制的动态特性，系统实现了配氧的前馈补偿以及配氧反馈PID控制参数的优化。该系统人机界面(HMI)友好、功能齐全、操作便利、工作可靠，扩充灵活方便。     

基于准线性模型的柴油机电子调速仿真和实验研究

为了更好研究柴油机动态调速工作过程，在实验的基础上，采用MATLAB／simulink仿真平台和FuzzyLogic Toolbox工具箱建立柴油机准线性控制模型，采用增量型PID和自适应模糊PID对此模型进行控制仿真，分析油门突变和负荷突变时不同控制算法对转速稳定性的控制效果，综合各自算法的优缺点指导了实际控制软件的编写。发动机台架实验测试结果表明，发动机稳态调速率小于2．5％，符合各类常规动力设备的调速要求，并实现对LR6105Q型柴油机的全程调速和两极调速的功能，达到了与发动机匹配主机的动力特性要求。     

微型燃气轮机可变论域自适应模糊PID控制

微型燃气轮机是一个多变量、非线性的复杂系统,采用常规的控制方法仅能在其稳定运行时有较好的控制效果,而在负荷变化或特定工作点运行时,由于多种耦合限制的存在,往往难以取得令人满意的控制效果。基于微型燃气轮机发电系统的动态特性,在仿真平台上建立了含微型燃气轮机及发电系统完整的数学模型,并在模型中加入了可变论域自适应模糊PID(比例、积分、微分控制)控制环节,在燃气轮机孤网带载运行状态下,研究了燃气轮机的转速、燃料量、排气温度和机械转矩等动态特性。仿真结果表明:当负荷突变时,转速能够快速达到稳定且超调量不超过1.9%,燃料量在满载时能维持在1 p.u.附近,满足燃气轮机运行要求,具有稳态性能好、动态响应快和鲁棒性强的优点。     

基于PIDNN的二次再热机组汽温控制策略研究

基于PSO粒子群算法辨识得到的二次再热机组主再热汽温模型参数,在Simulink上搭建了多输入多输出被控对象;并设计了基于PIDNN(PID神经元网络)的新型汽温控制策略。仿真结果表明:PIDNN通过在线学习修改网络权值,有效解决汽温系统之间耦合严重的问题,所提汽温控制策略优于传统PID控制策略,控制效果较理想。     

采用神经网络改善式循环柴油机的供氧控制

在氧气反馈调节的基础上,不依赖系统模型,借助神经网络的构成前馈控制器,以反馈输出引导网络权值及输出的调整,使网络逐步学成前馈补偿功能,并最在控制中占据主导地位,实现对负荷扰动的补偿。仿真结果表明,采用这一复合控制系统能有效地改善氧气控制的动态特性。     

铝板材退火炉炉温模糊PID控制的仿真研究

针对铝材卷退火炉温度控制过程中的大时滞性,大惯性的特点,应用Matlab模糊推理工具箱,设计了自适应模糊PID温度控制系统,并在Simulink中与传统的PID控制进行了对比仿真.仿真结果表明:采用自适应模糊PID控制后,系统的响应速度加快,超调量减小,且具有较强的鲁棒性和良好的稳定性.     

超临界机组协调系统的模糊增益调度预测控制

针对火电厂超临界机组多变量锅炉-汽机协调系统在大工况范围内运行具有强非线性的特点,提出了一种基于模糊增益调度的预测控制方法.通过现场试验获取多个工况点处的协调系统传递函数模型,结合增益调度和模糊逻辑推理方法建立全局自适应模糊模型,利用预测控制技术确保控制系统全局优化品质.基于模糊增益调度的预测控制方法设计火电厂超临界机...     

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、