熱工大遲延過(guò)程的內(nèi)?？刂扑惴皯?yīng)用研究.pdf

1、目前火電廠應(yīng)用的控制系統(tǒng)中多采用經(jīng)典PID控制方法，然而，火電機(jī)組的生產(chǎn)過(guò)程相當(dāng)復(fù)雜，其中牽涉到物質(zhì)在管道中的傳輸過(guò)程，及煤粉在爐膛內(nèi)的燃燒過(guò)程以及換熱過(guò)程，而且現(xiàn)在的火電機(jī)組多為調(diào)峰機(jī)組，機(jī)組的功率跟隨用戶需求頻繁變化，所以火電機(jī)組的燃燒過(guò)程是一種強(qiáng)耦合、多工況、大滯后的非線性復(fù)雜系統(tǒng)，常規(guī)控制方法已經(jīng)不能適應(yīng)燃燒過(guò)程自動(dòng)控制的需求。內(nèi)?？刂埔云浜?jiǎn)便的設(shè)計(jì)方法，獨(dú)特的魯棒性以及預(yù)測(cè)能力等特點(diǎn)，使其在解決熱工大遲延過(guò)程的控制問(wèn)題上顯示出

2、了巨大的生命力。然而在火電廠中需要控制的生產(chǎn)過(guò)程動(dòng)態(tài)特性不盡相同，所以本文在分析內(nèi)?？刂茋?guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，較系統(tǒng)的研究了大遲延、參數(shù)不確定熱工生產(chǎn)過(guò)程的內(nèi)模控制方法及其理論，研究?jī)?nèi)容主要集中在以下幾方面： 首先介紹了穩(wěn)定線性系統(tǒng)的內(nèi)?？刂评碚?，總結(jié)了線性系統(tǒng)內(nèi)?？刂频慕Y(jié)構(gòu)、參數(shù)設(shè)定方法及內(nèi)模控制的性質(zhì)。應(yīng)用二自由度內(nèi)?？刂品謩e設(shè)計(jì)了控制系統(tǒng)給定值跟蹤速度和抗干擾能力。理論研究和仿真結(jié)果表明采用經(jīng)典內(nèi)?？刂撇荒芡耆e分型

3、被控對(duì)象所受到的所有外部擾動(dòng)。通過(guò)內(nèi)部反饋環(huán)節(jié)，使積分型被控對(duì)象等效為有自平衡線性對(duì)象，再通過(guò)內(nèi)模控制策略設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)，針對(duì)這種控制結(jié)構(gòu)并不能消除控制系統(tǒng)靜差的問(wèn)題，在控制系統(tǒng)內(nèi)部設(shè)計(jì)了一個(gè)PID補(bǔ)償控制器。 針對(duì)有自平衡的大遲延被控對(duì)象，設(shè)計(jì)了內(nèi)?？刂破鳎⒔o出了控制系統(tǒng)穩(wěn)定情況下被控對(duì)象參數(shù)的允許變化范圍。針對(duì)緩變參數(shù)的大遲延被控對(duì)象提出了自適應(yīng)內(nèi)?？刂破鞯慕Y(jié)構(gòu)，改進(jìn)了自適應(yīng)律系統(tǒng)辨識(shí)算法。針對(duì)無(wú)自平衡的大遲延被控對(duì)象，采用

4、泰勒近似方法逼近被控對(duì)象中的純遲延環(huán)節(jié)，設(shè)計(jì)了內(nèi)模控制系統(tǒng)，并給出了鎮(zhèn)定不穩(wěn)定對(duì)象反饋環(huán)節(jié)的參數(shù)設(shè)置范圍。 針對(duì)含跳變參數(shù)的大遲延對(duì)象，研究了自適應(yīng)多內(nèi)?？刂撇呗裕⑨槍?duì)多模型控制的切換抖動(dòng)問(wèn)題提出了自己的解決方法，即控制器采用增量式輸出，同時(shí)采用切換滯環(huán)的方法。采用局部化技術(shù)選定一個(gè)模型子集作為最優(yōu)模型子集，以此為基礎(chǔ)，進(jìn)行控制器加權(quán)或控制器切換，優(yōu)化了控制效果，減少了模型的數(shù)量。仿真結(jié)果驗(yàn)證了其有效性。 針對(duì)大遲延非

5、線性可逆對(duì)象，研究了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)模控制方法。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)采用多層前傳網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；給出了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)辨識(shí)器和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器的訓(xùn)練方法和步驟；針對(duì)BP算法容易陷入局部最小的缺陷，提出了數(shù)值積分尋優(yōu)和BP算法相結(jié)合的IBP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練算法。最后，通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了本章提出的算法的有效性。 以主汽溫系統(tǒng)為例，研究了內(nèi)?？刂圃跓峁ご筮t延過(guò)程中的應(yīng)用。在分析主汽溫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和動(dòng)態(tài)特性的基礎(chǔ)上，為了克服因機(jī)組負(fù)荷變化引起的被控對(duì)象數(shù)學(xué)模型的攝動(dòng)，基于自適