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火电单元机组协调系统的自抗扰控制方案研究 被引量:51
1
作者 黄焕袍 武利强 +2 位作者 韩京清 高峰 林永君 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第10期168-173,共6页
主要研究新型实用非线性自抗扰控制技术(ADRC)在火电单元机组协调控制系统中的应用。ADRC 的主要特性是对扩张状态——系统未建模动态摄动和未知外扰的总和作用量的实时估计,并在控制信号中补偿掉,这也是实现对不 确 性 强 非 线 性 对 ... 主要研究新型实用非线性自抗扰控制技术(ADRC)在火电单元机组协调控制系统中的应用。ADRC 的主要特性是对扩张状态——系统未建模动态摄动和未知外扰的总和作用量的实时估计,并在控制信号中补偿掉,这也是实现对不 确 性 强 非 线 性 对 象 的 实 时 动 态 反 馈 线 性 化 的 关键。对所提出的单元机组协调系统的自抗扰控制方案在克服机炉对象强非线性、不确定性、时滞、强耦合以及闭环系统的稳定性方面进行了原理性分析。在电厂热工过程控制实时仿真平台 STAR-90 上的仿真结果表明 ADRC 协调控制策略的有效性和先进性。 展开更多
关键词 ADRC 对象 火电单元机组 自抗扰控制 实时仿真 仿真结果 未建模动态 协调控制系统 电厂 程控
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单元机组协调系统的非线性内模控制 被引量:45
2
作者 房方 刘吉臻 谭文 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第4期195-199,共5页
协调系统的性能直接影响单元机组运行的安全性和经济性。为了克服非线性环节以及能量供需之间关联耦合作用对协调系统控制品质的影响,本文将反馈线性化方法与多变量内模控制结构结合,针对一个通用的非线性协调系统模型,设计出非线性内... 协调系统的性能直接影响单元机组运行的安全性和经济性。为了克服非线性环节以及能量供需之间关联耦合作用对协调系统控制品质的影响,本文将反馈线性化方法与多变量内模控制结构结合,针对一个通用的非线性协调系统模型,设计出非线性内模协调控制器。文中分析了多变量非线性内模控制结构的鲁棒稳定性及动态性能。在不同负荷下的仿真试验表明,所设计的控制系统具有良好的解耦效果和抗干扰能力。 展开更多
关键词 发电机组 单元机组 协调系统 非线性内模控制 解耦控制
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火电单元机组机炉协调柔性自抗扰控制 被引量:13
3
作者 董君伊 孙立 李东海 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第9期3503-3512,共10页
针对火电单元机组机炉协调系统中普遍存在的强耦合、参数时变、大范围变工况运行等问题设计柔性自抗扰控制方案。首先,利用柔性控制结构调整系统接近能量供需平衡,解决系统输出在快速性和稳定性之间的矛盾。在此基础上,设计自抗扰控制... 针对火电单元机组机炉协调系统中普遍存在的强耦合、参数时变、大范围变工况运行等问题设计柔性自抗扰控制方案。首先,利用柔性控制结构调整系统接近能量供需平衡,解决系统输出在快速性和稳定性之间的矛盾。在此基础上,设计自抗扰控制器对系统中的扰动、不确定性等进行估计和补偿,使控制系统具有较强的抗干扰能力和对机组变工况运行的自适应能力。根据实际控制要求,进行设定值跟踪实验、输入扰动实验、变工况实验和蒙特卡罗实验。研究结果表明:所设计方案综合柔性控制结构和自抗扰控制器的优点,具有良好的控制品质和很强的性能鲁棒性。 展开更多
关键词 火电单元机组机炉 柔性控制 自抗扰控制 蒙特卡罗实验 鲁棒性
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鲁棒广义预测控制在单元机组的协调控制 被引量:5
4
作者 席东民 凌呼君 王继昆 《控制工程》 CSCD 2005年第4期327-330,共4页
设计有效的火电厂单元机组机炉协调控制系统是提高热工自动化水平的关键问题。采用广义预测控制和鲁棒控制相结合的策略,提出一种鲁棒广义预测控制器的设计方法。将其应用于火电厂单元机组的协调控制系统进行仿真研究,对被控对象的不确... 设计有效的火电厂单元机组机炉协调控制系统是提高热工自动化水平的关键问题。采用广义预测控制和鲁棒控制相结合的策略,提出一种鲁棒广义预测控制器的设计方法。将其应用于火电厂单元机组的协调控制系统进行仿真研究,对被控对象的不确定性具有良好的适应性和鲁棒性。仿真结果表明了该算法的有效性。 展开更多
关键词 广义预测控制 鲁棒控制 单元机组 协调控制
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Nonlinear inversion-based output tracking control of a boiler-turbine unit 被引量:2
5
作者 Fang FANG Jizhen LIU Wen TAN 《控制理论与应用(英文版)》 EI 2005年第4期415-421,共7页
The capability to perform fast load-following has been an important issue in the power industry. An output tracking control system of a boiler-turbine unit is developed. The system is composed of stable inversion and ... The capability to perform fast load-following has been an important issue in the power industry. An output tracking control system of a boiler-turbine unit is developed. The system is composed of stable inversion and feedback controller. The stable inversion is implemented as a feedforward controller to improve the load-following capability, and the feedback controller is utilized to guarantee the stability and robustness of the whole system. Loop-shaping H∞ method is used to design the feedback controller and the final controller is reduced to a multivariable PI form. The output tracking control system takes account of the multivariable, nonlinear and coupling behavior of boiler-turbine system, and the simulation tests show that the control system works well and can be widely applied. 展开更多
关键词 Nonlinear stable inversion Output tracking control Feedford-feedback control boiler-turbine unit
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ESO-based decoupling control with multi-objective optimization for boiler-turbine unit 被引量:3
6
作者 Zhu Jianzhong Wu Xiao Shen Jiong 《Journal of Southeast University(English Edition)》 EI CAS 2019年第1期64-71,共8页
A model-assistant extended state observer(MESO)-based decoupling control strategy is proposed for boiler-turbine units in the presence of unknown external disturbance and model-plant mismatch. For ease of implementati... A model-assistant extended state observer(MESO)-based decoupling control strategy is proposed for boiler-turbine units in the presence of unknown external disturbance and model-plant mismatch. For ease of implementation, the decoupling compensator is reduced to the proportion integration(PI) decoupler with the frequency domain analysis, where the decoupling error in collusion of uncertainties and disturbances can be estimated by the proposed MESO and then compensated. To decrease the sensitivity of the dynamic error for the decoupling control and fulfill various requirements of constraints, such as safety operation, energy conservation, emission reduction, etc., the plant is transmitted through a scheduled steady state region which is achieved from the optimized reference governor in advance. Simulation results show that the proposed control strategy can well suppress various disturbances including a decoupling error, and multi-objective optimization can meet multiple requirements with the premise of safety production. 展开更多
关键词 boiler-turbine unit extended state observer(ESO) decoupling control multi-objective optimization
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国产300MW机组给水全程控制系统 被引量:1
7
作者 张栾英 周俊霞 +1 位作者 谷俊杰 陆海清 《华北电力学院学报》 北大核心 1994年第4期52-58,共7页
阐述了国产300MW机组的锅炉给水全程控制系统。该系统低负荷时通过改变旁路调节阀的开度调节给水量,用单冲量系统控制汽包水位;高负荷时通过改变给水泵转速改变给水量,用三冲量系统控制汽包水位。各系统之间、泵与阔之间能无扰... 阐述了国产300MW机组的锅炉给水全程控制系统。该系统低负荷时通过改变旁路调节阀的开度调节给水量,用单冲量系统控制汽包水位;高负荷时通过改变给水泵转速改变给水量,用三冲量系统控制汽包水位。各系统之间、泵与阔之间能无扰切换;汽包水位,蒸汽流量和给水流量的测量信号,均加入了合理的补偿校正线路及变送器冗余设置。 展开更多
关键词 给水全程控制 转速控制 锅炉 发电机组
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基于自抗扰控制技术的单元机组协调系统
8
作者 徐春梅 杨平 +1 位作者 蒋式勤 彭道刚 《江南大学学报(自然科学版)》 CAS 2006年第4期463-466,共4页
针对单元机组协调系统具有多变量强耦合、非线性及参数时变的特性,提出了基于自抗扰控制技术的单元机组协调系统控制方案.其主要特点是把每个通道的耦合环节看成该通道的外扰,通过自抗扰控制器中的扩张状态观测器对总扰动进行估计,并在... 针对单元机组协调系统具有多变量强耦合、非线性及参数时变的特性,提出了基于自抗扰控制技术的单元机组协调系统控制方案.其主要特点是把每个通道的耦合环节看成该通道的外扰,通过自抗扰控制器中的扩张状态观测器对总扰动进行估计,并在控制信号中加以补偿,从而实现了单元机组的解耦控制.通过对一个通用的非线性协调系统模型的仿真研究,表明了该方案具有较好的解耦效果、较快的响应速度和较强的抗干扰能力. 展开更多
关键词 自抗扰控制 单元机组 协调控制 非线性控制
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单元机组协调控制的解耦内模控制 被引量:2
9
作者 张二辉 田沛 刘友宽 《电气技术》 2009年第11期37-40,共4页
协调控制系统的性能直接影响单元机组运行的安全性和经济性。为了克服能量供需之间关联耦合作用对协调系统控制品质的影响,本文将对象解耦内模控制应用于协调控制系统,设计出内模协调控制器。本文分析了解耦内模控制器的设计过程,并在... 协调控制系统的性能直接影响单元机组运行的安全性和经济性。为了克服能量供需之间关联耦合作用对协调系统控制品质的影响,本文将对象解耦内模控制应用于协调控制系统,设计出内模协调控制器。本文分析了解耦内模控制器的设计过程,并在模型失配的情况下进行了仿真研究,仿真结果表明,所设计的解耦内模控制器有较好的解耦效果,同时对模型失配有较好的适应性。 展开更多
关键词 协调系统 内模控制 解耦 机组模型
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火电机组单神经元非线性控制方法研究 被引量:1
10
作者 马壮 郑恩让 《工业仪表与自动化装置》 2008年第1期3-6,12,共5页
把非线性逆系统原理和单神经元自适应PID控制相结合,设计出一种新的非线性输出跟踪控制器。针对火电单元机组模型,首先用逆系统原理对该模型求取稳定逆的解,然后用单神经元自适应PID作为该系统的反馈控制器。在不同负荷下的仿真结果表明... 把非线性逆系统原理和单神经元自适应PID控制相结合,设计出一种新的非线性输出跟踪控制器。针对火电单元机组模型,首先用逆系统原理对该模型求取稳定逆的解,然后用单神经元自适应PID作为该系统的反馈控制器。在不同负荷下的仿真结果表明,该控制系统具有很好的抗干扰、快速响应以及稳定跟踪能力。 展开更多
关键词 火电机组 逆系统方法 单神经元自适应PID 输出跟踪控制
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Boiler-turbine control system design using continuous-time nonlinear model predictive control
11
作者 卓旭升 周怀春 《Journal of Chongqing University》 CAS 2008年第2期113-118,共6页
A continuous-time nonlinear model predictive controller(NMPC) was designed for a boiler-turbine unit.The controller was designed by optimizing a receding-horizon performance index,with the nonlinear system approximate... A continuous-time nonlinear model predictive controller(NMPC) was designed for a boiler-turbine unit.The controller was designed by optimizing a receding-horizon performance index,with the nonlinear system approximated by its Taylor series expansion with a certain order,the magnitude saturation constraints on the inputs satisfied by increasing the predictive time,and the rate saturation conditions on the actuators satisfied by tuning the time constant of the reference trajectories in a reference governor.Simulation results showed that the controller can drive the drum pressure and output power of the nonlinear boiler-turbine unit to follow their respective reference trajectories throughout a varying operation range and keep the water level deviation within tolerances.Comparison of the NMPC scheme with the generic model control(GMC) scheme indicated that the responses are slower and there are more oscillations in the responses of the water level,fuel flow input and feed water flow input in the GMC scheme when the boiler-turbine unit is operating over a wide range. 展开更多
关键词 nonlinear control system boiler control boiler-turbine unit nonlinear model predictive control reference governor generic model control
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基于扩张状态观测器的火电单元机组协调控制
12
作者 朱亚清 董君伊 +2 位作者 陈世和 潘凤萍 李东海 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期700-705,共6页
扩张状态观测器不依赖对象精确模型,可将火电单元机组协调系统中普遍存在的耦合、扰动、不确定性等因素看做一个扩张状态进行估计。设计控制率对该估计量进行补偿,可有效改善系统动态,提高系统性能鲁棒性。以某300 MW燃煤直流炉再热机... 扩张状态观测器不依赖对象精确模型,可将火电单元机组协调系统中普遍存在的耦合、扰动、不确定性等因素看做一个扩张状态进行估计。设计控制率对该估计量进行补偿,可有效改善系统动态,提高系统性能鲁棒性。以某300 MW燃煤直流炉再热机组为被控对象进行仿真研究。根据实际控制要求,进行设定值跟踪实验,输入扰动实验和蒙特卡洛实验。结果表明,合理选择扩张状态观测器参数,可以使机炉协调系统具有较好的负荷跟踪能力,保证主汽压力在较小范围内波动;同时能有效抑制输入扰动并使系统具有强的鲁棒性。基于扩张状态观测器的协调控制策略结构简单,获得了良好的控制品质,具有工程应用价值。 展开更多
关键词 机炉协调控制 扩张状态观测器 输入扰动 蒙特卡洛实验 鲁棒性
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火电机组免疫单神经元非线性控制方法仿真研究
13
作者 郑恩让 马壮 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第18期4964-4967,4970,共5页
针对火电单元机组控制系统,提出一种免疫单神经元非线性控制策略,并设计出一种新的非线性输出跟踪控制器。该控制器由稳定逆系统和免疫单神经元自适应PID反馈控制器组成。前者是根据逆系统方法求取的,用于提高系统的响应速度;而后者,则... 针对火电单元机组控制系统,提出一种免疫单神经元非线性控制策略,并设计出一种新的非线性输出跟踪控制器。该控制器由稳定逆系统和免疫单神经元自适应PID反馈控制器组成。前者是根据逆系统方法求取的,用于提高系统的响应速度;而后者,则是利用生物免疫反馈规则,使神经元比例系数可以随工况的变化自动进行调整,用于提高系统的稳定性。通过不同负荷下的仿真结果表明,该控制策略具有较强的动态解耦能力,鲁棒性,自适应能力以及快速稳定跟踪能力。 展开更多
关键词 火电机组 免疫单神经元PID 输出跟踪控制 逆系统方法
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单元机组负荷多变量动态矩阵控制的仿真研究 被引量:9
14
作者 黄成静 刘红军 于湘涛 《电力科学与工程》 2003年第1期39-41,48,共4页
由于单元机组负荷控制系统滞后和延迟较大,耦合严重,而多变量动态矩阵控制对模型精度要求不高,对惯性、延迟和耦合的适应能力较强,且有很强的鲁棒性,因此,把多变量动态矩阵控制用于单元机组负荷控制系统。仿真研究结果表明,该系统负荷... 由于单元机组负荷控制系统滞后和延迟较大,耦合严重,而多变量动态矩阵控制对模型精度要求不高,对惯性、延迟和耦合的适应能力较强,且有很强的鲁棒性,因此,把多变量动态矩阵控制用于单元机组负荷控制系统。仿真研究结果表明,该系统负荷响应速度较快,主蒸汽压力波动和控制量变化较小,取得了比较满意的控制效果。 展开更多
关键词 单元机组 负荷控制系统 多变量动态矩阵控制 仿真
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广义预测控制在火电厂单元机组协调控制中的应用研究 被引量:8
15
作者 凌呼君 王文兰 冯永祥 《自动化技术与应用》 2003年第5期5-7,14,共4页
设计有效的火电厂单元机组机炉协调控制系统是提高热工自动化水平的关键问题。本文采用了广义预测控制算法 ,它具有算法简单 ,在线计算量小 ,鲁棒性强等特点。将其应用于火电厂单元机组的协调控制系统进行仿真研究 ,对被控对象的不确定... 设计有效的火电厂单元机组机炉协调控制系统是提高热工自动化水平的关键问题。本文采用了广义预测控制算法 ,它具有算法简单 ,在线计算量小 ,鲁棒性强等特点。将其应用于火电厂单元机组的协调控制系统进行仿真研究 ,对被控对象的不确定性具有良好的适应性和鲁棒性。 展开更多
关键词 火电厂 单元机组 协调控制 广义预测控制 计算机控制算法
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基于MPC的单元机组负荷控制系统仿真 被引量:3
16
作者 黄成静 刘红军 王东风 《计算机仿真》 CSCD 2003年第9期140-141,149,150,共4页
由于MATLAB的MPC工具箱支持动态矩阵控制算法,该文用MPC工具箱实现单元机组负荷系统的多变量动态矩阵控制,取得了比较满意的控制效果,大大简化了问题的研究,为预测控制的研究提供了一条新途径。
关键词 单元机组 负荷控制系统 系统仿真 MPC 火力发电机组
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微电网并网后火电机组机炉温度恒定控制方法探讨
17
作者 陈艳 肖峥 +2 位作者 代少君 王宣 王瑜 《煤化工》 CAS 2023年第5期129-132,共4页
微电网并网后会使电网火电机组机炉温度受到负荷变化干扰出现波动,从而影响微电网的安全运行。为有效控制微电网并网后的火电机组机炉温度,提出微电网并网后火电机组机炉温度恒定控制方法。分析了影响火电机组机炉温度控制的相关影响因... 微电网并网后会使电网火电机组机炉温度受到负荷变化干扰出现波动,从而影响微电网的安全运行。为有效控制微电网并网后的火电机组机炉温度,提出微电网并网后火电机组机炉温度恒定控制方法。分析了影响火电机组机炉温度控制的相关影响因素,并根据分析结果建立了影响因素扰动下的温度控制对象模型,确定控制器设计过程的相关初始参数;基于确定的参数,结合牛顿力学控制原理完成温度恒定控制器的设计,在已知温度变量阶次的前提下,实现温度的负反馈补偿处理,将被控对象温度输出轨迹控制在期望输出轨迹上,从而实现火电机组机炉温度恒定控制。测试结果表明:使用上述方法能够在较短时间内将火电机组机炉温度控制为期望恒定温度,控制性能良好。 展开更多
关键词 微电网并网 火电机组机炉 温度恒定控制 控制器设计 控制方法
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基于逆向解耦的BTU协调系统内模控制设计
18
作者 江溢洋 王东风 《计算机仿真》 CSCD 北大核心 2014年第9期411-414,共4页
针对火电单元机组协调系统的多变量强耦合特点,提出一种基于内模控制器与解耦器一体化思想的内模解耦控制方法。区别于一般的多变量内模控制,将解耦技术与内模控制相结合,同时具有解耦器和内模控制器的特性。首先根据相对增益系数矩阵... 针对火电单元机组协调系统的多变量强耦合特点,提出一种基于内模控制器与解耦器一体化思想的内模解耦控制方法。区别于一般的多变量内模控制,将解耦技术与内模控制相结合,同时具有解耦器和内模控制器的特性。首先根据相对增益系数矩阵选择控制主通道,然后通过基于逆向解耦的原理设计控制器,其计算过程简单并且适用于高阶对象。最后以300MW单元机组为控制对象,在MATLAB/SIMULINK环境下,仿真并验证了控制器在不同工况下均可以实现较好的控制品质,具有较强的鲁棒性。 展开更多
关键词 逆向解耦 内模控制 单元机组 协调系统
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基于现场数据的300MW机组不可靠性因素统计分析
19
作者 王伟 孙奉仲 +1 位作者 史月涛 王凯 《华北电力技术》 CAS 2005年第10期14-17,共4页
以300 MW机组为例对引起机组非计划停运和非计划降出力的前15类部件和前15类责任在12年内的全国统计数据进行了分析,在此基础上找出一些指导实践进而提高机组可靠性的规律。
关键词 可靠性 统计分析 单元机组
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模糊控制在单元机组锅炉给水阀门自动切换控制中的应用
20
作者 贺鸿 谷红兵 +1 位作者 何小刚 熊淑燕 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2007年第12期300-302,312,共4页
某电厂300 MW单元机组控制系统采用西门子TELEPERMME DCS集散控制系统,在对其锅炉给水系统阀门切换的改造过程中,利用模糊控制理论,根据实际运行状况及运行资料,通过大量的实验分析,设计出切实可行的给水阀门切换逻辑,使燃煤锅炉给水系... 某电厂300 MW单元机组控制系统采用西门子TELEPERMME DCS集散控制系统,在对其锅炉给水系统阀门切换的改造过程中,利用模糊控制理论,根据实际运行状况及运行资料,通过大量的实验分析,设计出切实可行的给水阀门切换逻辑,使燃煤锅炉给水系统给水阀门实现自动切换,解决了大容量单元机组燃煤锅炉实现全程给水自动控制所必须解决的一个关键问题。本系统的投运不仅节约了改造、更换给水系统所需的大量资金,由于机组实现自动启动,大大缩短了启动时间,使机组启动过程中消耗的燃料量明显下降,经济效益十分显著;同时也给出了模糊控制技术在控制工程中实际应用的一种思路。 展开更多
关键词 计算机集散控制系统 单元机组 模糊控制 全程给水系统 阀门自动切换
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