典型工业过程鲁棒PID控制器的整定

提出一阶迟延过程、积分迟延过程、不稳定迟延过程和二阶迟延过程等典型工业过程的鲁棒PID整定公式.本文从抗干扰性能和鲁棒性能两方面综合考虑,把鲁棒PID控制器的设计问题转化为求解一个带鲁棒性能约束的绝对误差积分指标(IAE)优化问题.鉴于该问题是非凸的,本文采用遗传算法来求解,并通过曲线拟合得到典型工业过程的PID控制器的整定公式.仿真结果表明本文的PID整定公式有效,且控制器具有良好的抗干扰能力和频域鲁棒性.     

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。     

免疫内模控制及其在过热汽温系统的应用

针对火电厂过热汽温系统采用传统PID控制效果较差的问题,设计免疫内模控制器,采用免疫反馈控制与内模控制相结合,有效缓解了内模固定滤波器时间常数的鲁棒性和快速性之间的矛盾,对参数变化有很好的自适应能力.将设计的控制器应用到过热汽温系统中,通过免疫内模控制器与内模控制器在给定阶跃响应、加入扰动阶跃信号、延时增加/减少5%、惯性时间常数增加/减少5%、比例增益增加/减少5%等情况下的仿真,结果表明,所设计的免疫内模控制器性能优于内模控制器.     

基于统计分析和自组织神经网络的燃烧稳定性研究

以某电厂的监控信息系统(SIS)中的历史数据库作为分析平台,对常规光学火检信号所包含的丰富信息进行深层次挖掘。首先对火检信号数据进行必要的预处理,然后提取出火焰亮度平均值、火焰亮度方差、火焰亮度峰峰值和均匀度等4个特征量,分8种典型燃烧工况对火检强度信号作了大量统计分析,结果表明这些特征量能够反映不同工况下的火焰燃烧状态。将不同燃烧工况下的火焰信号特征值作为神经网络输入,利用该网络的自动聚类功能,分别将它们聚集到不同的区域内。经过验证,这种方法能对燃烧状态稳定性作出有效判断。     

基于非线性内模控制的直流炉机组协调控制系统设计

直流炉机组三输入三输出强耦合、非线性的对象结构使其协调系统的抗干扰性和负荷适应能力受到影响。为提出机组全工况优化运行的控制方案,首先通过合理的简化,建立起具有一定精度且利于控制器设计的直流炉机组模型。应用状态反馈精确线性化求出其逆系统,通过反馈控制律的作用实现了系统模型的线性化与输入、输出的完全解耦。并结合对建模误差与外扰有较强鲁棒性的多变量内模控制结构,对反馈线性化后的伪线性系统进行控制设计。最后在不同的稳态工作点下进行状态扰动与设定值扰动的仿真试验,结果表明应用非线性内模控制方法设计的协调系统在较大的工况范围内具有较好的稳定性与动态性能。     

凝结水节流参与机组负荷调节过程建模与分析

凝结水节流参与火电机组负荷调节,能够有效利用机组蓄能提高负荷响应速率,同时不会造成热效率降低和厚壁金属热应力增加。依据质量守恒和能量守恒定律,建立汽轮机低压加热器、除氧器动态模型,阐明了凝结水节流导致汽轮机功率增加的机理。并针对一600 MW典型机组,依据其设计参数分析这一过程的静态、动态特性,最终得到了凝结水流量变化与机组负荷变化之间的传递函数。凝结水节流释放机组蓄热的总量及速度与主蒸汽节流大致相同,在机组协调控制系统设计中引入此方案,可以提高机组变负荷过程中主要参数的稳定性。     

基于H∞控制的单元机组的鲁棒控制

本文采用环路成形H∞控制算法对330MW单元机组进行设计。为了能方便地在实际工程中实现复杂的H∞控制器，本文用PID控制器逼近所得控制器的方法，最终用4个PI控制器实现鲁棒控制算法．仿真表明所得控制器具有较好的信号跟踪、抗干扰性能。并能在较大范围工作点工作．从而具有较佳鲁棒性．     

一种复杂热力系统相关信号的选取方法

充分利用火电厂生产运行的大量历史数据,提出了一种基于特征频段波动相似性的复杂热力系统相关信号选取方法.它针对信号变化时特征分量大多集中于某一频段的特性,利用带通滤波器消除趋势项及部分噪声干扰,通过计算归一化的滑动窗方差突出了信号特征频段内的有效信息,以便于直观判断信号间的相关性.通过对某600 MW机组数据进行实例分析,表明该方法能简捷地寻找到燃烧扰动相关信号,并能区分这些信号的相关性强弱.     

基于多尺度相关和机理建模的炉膛压力分析

借鉴小波分析思想，设计了简单滤波器组，将信号分解为不同频率尺度的分量，对不同信号的各个分量之间进行相关分析，比较不同频率尺度下频率分量间的相关性特征，从而大致判断出信号间的影响关系及类型．利用多尺度频率相关分析方法对电站锅炉炉膛压力等信号进行分析，发现炉膛压力低、中频段分量分别与燃料量、送风量的中、高频段分量呈现出明显的正相关性．建立了燃料量、送风量和引风量与炉膛温度和压力间的简化动态模型，并进行机理分析．结果表明：炉膛压力信号与锅炉燃烧率之间具有带通滤波特性，炉膛压力能够在较宽的负荷范围和频带内反映锅炉燃烧强度的变化．     

球磨煤机隶函数型糊神经网络解控法

设计适合于火电厂球磨煤机的解耦控制方法,有利于提高热工自动化水平.依据模糊控制技术和跟踪解耦的思想并结合神经网络控制,介绍了一种不依赖于被控对象精确数学模型的隶属函数型模糊神经网络多变量解耦控制方案.将该种方法应用于球磨煤机解耦控制系统,对耦合强烈的磨煤机出口温度、入口负压子系统进行解耦,获得期望的多环结构.对解耦结果进行了仿真研究.对比试验显示该解耦方法具有满意的动态特性和较强的鲁棒性.