一种非线性微分在协调控制系统中的应用

实际微分环节可以由一减一阶惯性环节构成,用速率限制非线性环节替代一阶惯性环节后,可得到一种非线性微分的描述函数,这种非线性微分的响应时间和微分作用随着输入信号幅值增加而增加。针对一典型300 MW机组协调控制系统,利用此非线性微分替代锅炉侧PID主控制器和负荷指令前馈中的微分环节,调试参数并仿真。实验结果表明：采用非线性微分的协调控制系统,在AGC指令大幅度变化时,微分作用较强,锅炉燃料量能够迅速变化从而保证机前压力稳定;在AGC指令小幅度变化时,微分作用减弱,能够有效减弱锅炉燃料量的波动幅度并维持机前压力在允许范围内。这种协调控制系统适合应用于电网AGC指令小幅度、高速率频繁变化的火电机组。     

涡街流量计数字信号处理方法分析与比较

涡街流量计有许多优点, 近年来应用广泛。但它易于受到由管道振动和流场扰动引起的噪声干扰。用传统的处理信号电路制成的流量计在工业现场测量精度不高, 抗干扰性能差, 无法准确测量小流量。而数字信号处理技术可以弥补传统方法的不足。归纳了数字滤波器、谱分析、自适应陷波以及小波变换等几种方法, 介绍了每一种方法的具体实现, 并作了性能分析和比较。指出数字信号处理方法可以很大程度上提高测量精度, 实现真正小流量测量。但实际应用中需要考虑到准确性和实时性要求。通过MATLAB仿真实验, 验证了采用变采样频率和频谱校正等措施对经典周期图法进行改进, 既可以达到较高的精度, 扩展了量程下限, 又能够满足以单片机为核心的流量计低功耗和实时性要求, 实用性较强。     

基于HART总线智能变送器的电源分析与设计

以微控制器为核心的智能化技术和现场总线技术近年来成为仪表行业的研究热点。与普通的4~20 mA变送器相比,基于HART总线智能变送器节省了大量电缆,提高了测量精度和可靠性,但同时也增加了仪表内部功耗。仪表的电源部分设计变得十分关键。介绍了HART协议的特点,分析了HART总线智能变送器的低功耗和变仪表电流特性,并对低压差线性稳压器和开关式稳压器做了性能比较,指出线性稳压器成本低,不易受电磁干扰,纹波电压小,缺点是电源效率低;而开关式稳压器的供电效率较高,输出功率大,不足就是输出电压中所含纹波较大。传统单稳压电源设计模式不能同时满足高效率和低纹波电压要求,提出了一种二级稳压电源设计方案,将低压差线性稳压器和开关式稳压器配合使用。实例证明该方案达到了设计要求。     

微波液相无焰燃烧法超快制备尖晶石型锰酸锂

本文利用微波液相无焰燃烧反应,从而获得纯度与结晶度好的尖晶石型锰酸锂材料。采用X射线衍射(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、恒电流充放电循环测试和循环伏安(CV)对所合成材料的结构、形貌和电化学性能进行了分析表征。该材料的X射线衍射峰与尖晶石型锰酸锂一一对应,不存在其他杂质峰,表明该材料为纯相。从SEM显微图片可以看出,该材料主要为多面晶体结构。室温下1C恒流充放电,微波合成样品的初始放电比容量达到了119.3mAh/g,100次循环后仍然能放出89.2mAh/g的容量,容量保持率为74.8%。     

深度调峰工况下锅炉汽包虚假水位分析

为消纳更多的可再生能源,现要求火电机组参与电网的调峰调频。工程上火电机组在深度调峰工况运行下,汽包水位的波动幅度增加,水位变得更加难以控制。针对该现象,根据热力学定律对汽包内的汽水工质循环过程进行简化分析,建立以微分方程形式描述的汽包水位动态模型,通过机理分析发现燃料量与汽包压力变化是引起汽包"虚假水位"的主要原因,且在超低负荷工况下汽包"虚假水位"现象更严重。利用某600 MW机组工程实际运行数据,对额定工况与超低负荷工况下的给水量与蒸汽流量之间的平衡状况以及汽包水位变化情况进行对比分析,进一步验证了该结论。     

基于DSP的盘式无铁心永磁同步电动机调速系统

高磁能积永磁体的出现使盘式永磁电机的定、转子可以设计成无铁心结构,减少了在同等输出功率和轴转矩条件下电机的重量,避免了铁心损耗且减少了转矩脉动。结合这些特性,设计了基于DSP的盘式无铁心永磁电机调速驱动系统。该系统以TMS320LF2407为控制核心,EXB841作为功率驱动单元,整个系统结构紧凑,集成度好。采用空间矢量脉宽调制(SVPWM)方法,有效抑制了电流谐波分量和转矩脉动。实验表明,系统稳态转速平稳且无静差;超调量小;能够获得最大启动转矩,响应快,转速上升时间仅为30ms,具有令人满意的调速性能。     

一种非线性微分PID控制器及应用研究

针对常规PID控制器中的微分作用虽可加快系统响应但很容易引起执行机构过度动作而加快磨损这一问题,提出一种由速率限制环节代替实际微分中的惯性环节而构成新型非线性微分的方法.该微分具有实际微分的微分特性,且其微分作用不仅与输入变化速率有关还与输入幅度有关.利用该非线性微分获得一种非线性微分PID控制器,将其应用于串级主汽温控制系统中,在Simulink环境中进行给定值扰动和输出扰动实验仿真.结果表明,给定值扰动时非线性微分P1D控制器在系统响应方面和控制器输出方面均优于常规PID控制器;输出扰动时,小扰动时非线性微分PID控制器相当于PI控制器,避免执行机构磨损;大扰动时非线性微分PID不仅可以更快消除扰动,保证设备安全运行,而且控制器输出曲线明显优于PID,避免执行机构磨损.     

简化的330MW机组非线性动态模型

该文采用机理分析和数据拟合的方法，建立330MW机组滑压运行下大负荷变化范围内的模型。该模型的主要特点是：将水冷壁换热过程归入制粉动态，将锅炉汽包蓄热及过热器蓄热做为一体考虑，在能够反映机组主要动态的前提下降低了模型的阶次；指出机组制粉动态惯性时间和锅炉蓄热系数是随机组负荷和压力变化的，并根据现场数据和机理分析分别给出其变化趋势；考虑到蒸汽在过热器管道内是吸热膨胀的过程并且有减温水的喷入，对过热器差压模型进行了修正，以锅炉吸热量代替主蒸汽流量建立模型。模型使用机组55％～100％负荷时的静态工作点数据确定静态参数，通过汽轮机调门扰动和燃料扰动实验确定动态参数，经过机组运行数据验证，该模型具有较好的复现性，可用于控制系统的设计和控制算法的性能评价。     

中速磨直吹式制粉系统的动态模型

大型锅炉多采用中速磨直吹式制粉系统,其动态特性对机组负荷压力控制产生重要影响。将制粉系统划分为给煤机、磨煤机、一次风粉管道,采用机理分析与数据拟合相结合的方法,建立给煤量、一次风量对进入锅炉炉膛总燃料量的动态模型,并对模型中主要参数的变化规律进行分析。现场燃料量扰动实验和仿真实验表明,模型能够反映制粉系统主要的动态特性和非线性特性,具有较好复现性。此模型同?str?m经典模型相结合可构成完整的汽包锅炉负荷压力动态模型。