火電廠熱工過程優(yōu)化控制策略及應用研究.pdf

1、針對火電機組單機容量和參數不斷提高,熱工過程和系統(tǒng)更加復雜,過程非線性、時變性、大遲延、大慣性、強耦合性和不確定性越來越嚴重,建模十分困難的情況,對適應于大型火電機組熱工過程控制系統(tǒng)的優(yōu)化策略進行了研究,以解決目前優(yōu)化控制中的一些難點問題,提高火電機組自動化水平,確保大型火電機組運行的安全性、經濟性和可控可調性。提出了控制系統(tǒng)“時間尺度”的慨念,并結合工程實踐積累的經驗,給出了一套PID控制器參數工程整定方法。該方法完全擺脫了被控對象數

2、學模型的限制,現(xiàn)場運用簡單、有效。對二階系統(tǒng)的特性進行了深入的分析,應用梯度最速下降方法進行系統(tǒng)辨識，給出了二階系統(tǒng)參數變化擾動的補償公式和基于此公式設計的[oPt優(yōu)化策略〕。
　　構建了一種基于經典力學勻加速運動方程的系統(tǒng)狀態(tài)觀測器口D。證明了該觀測器在合適選擇參數后是一致漸近穩(wěn)定的，并且是對完全可觀系統(tǒng)位置、速度和加速度的無偏估計。并在此基礎上設計了運用口D組態(tài)的控制系統(tǒng)SCOD，其能夠自動消除內、外干擾的影響，魯棒性能良好，

3、具有工程實用價值。
　　針對確定性大時滯對象，給出了PID控制系統(tǒng)參數的另一種工程整定方法，即參數整定兩步法。該方法只需要調整控制器的一個前置系數，即可克服系統(tǒng)純滯后的影響，使得大時滯控制系統(tǒng)PID參數整定簡單化。
　　針對時變大時滯對象，給出了兩種改進設計方法。一是在史密斯預估控制系統(tǒng)中加入了【oPt優(yōu)化策略]，這個優(yōu)化策略能夠在被控對象模型未知的情況下直接補償系統(tǒng)，消除系統(tǒng)參數不確定因素和干擾的影響。二是通過把大時滯系統(tǒng)

4、分解成多個小時間常數的一階系統(tǒng)，設計了一種基于極點配置的狀態(tài)觀測器，并基于此構建了控制系統(tǒng)，此法可以有效消除系統(tǒng)韻動態(tài)偏差，提高系統(tǒng)的控制品質。
　　基于系統(tǒng)動力學特性，設計了一種通用控制器。指出魯棒控制器和內?？刂破麟m然設計方法和理論不同，但它們的傳遞函數與本文設計的通用控制器等價，在經典動力學意義上具有統(tǒng)一性。并根據統(tǒng)一性分析，對二階系統(tǒng)進行狀態(tài)擴展，引入加速度控制項，改進了二次型優(yōu)化算法，求解了PID控制參數。
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