火電超臨界機組魯棒控制器設(shè)計與降階.pdf

1、隨著超臨界火力發(fā)電機組逐漸成為我國火電領(lǐng)域的重要發(fā)展方向，對其控制的要求也不斷提高，然而機組具有較高的溫度與壓力，并且伴隨著非線性、強耦合等復(fù)雜特點，因此需要不斷深入對超臨界協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的研究。本文在總結(jié)了協(xié)調(diào)控制方案已有成果的基礎(chǔ)上，完成了超臨界機組魯棒控制器設(shè)計及控制器降階方法的研究，并提出了協(xié)調(diào)控制與主汽溫的聯(lián)合控制方案。其主要研究成果為:
　　1)使用魯棒控制作為理論框架，設(shè)計了適用于超臨界協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的多變量魯棒控制器:

2、按照系統(tǒng)定值跟蹤的控制目標，引入期望閉環(huán)響應(yīng)矩陣與輸出加權(quán)濾波器，構(gòu)建了系統(tǒng)的廣義對象，并基于線性矩陣不等式(Linear MatrixInequality, LMI)方法求解該對象的魯棒控制問題，獲取滿足閉環(huán)系統(tǒng)H∞范數(shù)最小的控制器，確保系統(tǒng)符合魯棒穩(wěn)定性條件。通過與模型預(yù)測控制的仿真對比，驗證了此方法的優(yōu)越性，能滿足電廠復(fù)雜的控制需求。
　　2)由于高階控制器在分布式控制系統(tǒng)(Distributed Control Syste

3、m，DCS)中實現(xiàn)困難，給出了基于系統(tǒng)辨識理論的控制器降階方法:將高階控制器作為待辨識模型，采用廣義二進制噪聲(Generalized Binary Noise，GBN)信號開環(huán)激勵控制器，獲取辨識實驗中控制器的輸入輸出數(shù)據(jù)，在滿足辨識相對誤差較小的前提下，選擇低階模型進行辨識。此外針對PID控制器在實際電廠的普及，提出了低階模型轉(zhuǎn)換為PI以及基于離散PID結(jié)構(gòu)的參數(shù)辨識方法，仿真結(jié)果表明，辨識結(jié)果令人滿意，并且能基本保留降階前的控制品