超臨界機組控制中的頻域信息融合方法研究.pdf

1、本文首先分析了超臨界機組及其控制系統(tǒng)設(shè)計中主要測量參數(shù)的特性,指出這些信號在頻域上具有互補特性,因此本文提出將信息融合的思想應(yīng)用到超臨界機組控制中,利用多源信息的互補性,實現(xiàn)信號頻域特性的優(yōu)勢互補,以提高系統(tǒng)的控制品質(zhì).基于上述思想,本文系統(tǒng)研究了超臨界機組的主要控制信號融合算法及其實現(xiàn)方法,解決控制信號測量的準(zhǔn)確性和響應(yīng)速度的要求.本文根據(jù)測量信號中信號和干擾的頻譜特性的差異,分析了極大極小濾波和互補頻域響應(yīng)函數(shù)算法的設(shè)計方法,在此基

2、礎(chǔ)上基于廣義觀測器結(jié)構(gòu)提出了"線性低頻干擾濾波器"設(shè)計方法,并從理論上證明了算法的干擾抑制性能和魯棒性.該方法充分利用廣義觀測器結(jié)構(gòu)提供的附加設(shè)計自由度對多源信號的不同頻段信息進行融合,抑制了低頻干擾,同時對有用信息不產(chǎn)生附加相移,解決了超臨界機組控制信號測量的準(zhǔn)確性和響應(yīng)速度的要求.進一步本文研究低頻干擾濾波器設(shè)計方法在非線性系統(tǒng)上的推廣問題,針對一類具有光滑非線性特性的非線性系統(tǒng)提出了"非線性低頻干擾濾波器"的設(shè)計方法,利用基于平衡

3、流形展開的結(jié)構(gòu)分析濾波器性能和辨識系統(tǒng)模型,并分析了該方法的誤差特性,證明了它的收斂性,給出了收斂條件.由于超臨界機組對象具有光滑性態(tài)的非線性,因此研究結(jié)果保證了頻域信息融合理論在超臨界機組中的工程實用性,并且在類似的非線性系統(tǒng)中具有推廣價值.為了改善超臨界機組控制系統(tǒng)的控制性能,本文提出了基于低頻干擾濾波器的控制系統(tǒng)設(shè)計方法,利用已有的測量信號和對象的先驗知識,基于頻域信息融合的思想,使用低頻干擾濾波器對燃煤量等難以測量或測量精度不高