燃煤鍋爐風(fēng)機(jī)系統(tǒng)一種新型解耦控制方式應(yīng)用研究.pdf

1、工業(yè)燃煤鍋爐引、送風(fēng)控制系統(tǒng)是燃燒過程自動(dòng)控制的基本系統(tǒng)，其控制質(zhì)量直接決定了燃燒控制的質(zhì)量，影響到鍋爐運(yùn)行的性能指標(biāo)。燃煤鍋爐引、送風(fēng)控制系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的非線性系統(tǒng)，存在強(qiáng)耦合、參數(shù)時(shí)變和不確定性問題，嚴(yán)重制約了鍋爐運(yùn)行質(zhì)量的進(jìn)一步提高。所以設(shè)計(jì)解耦控制器，消除引風(fēng)控制系統(tǒng)與送風(fēng)控制系統(tǒng)之間的相互影響具有十分重要的意義。傳統(tǒng)的控制方法中將引風(fēng)控制系統(tǒng)、送風(fēng)控制系統(tǒng)視為局部、單項(xiàng)和靜態(tài)的系統(tǒng)進(jìn)行獨(dú)立控制，忽略了各控制系統(tǒng)之間的耦合影響，

2、控制策略集中于智能方法的理論研究及其在各獨(dú)立系統(tǒng)中的應(yīng)用，缺乏對(duì)引、送風(fēng)綜合系統(tǒng)解耦控制應(yīng)用及相關(guān)理論指導(dǎo)的認(rèn)識(shí)，成為阻礙解耦控制在引、送風(fēng)綜合控制系統(tǒng)中應(yīng)用的瓶頸。
　　引、送風(fēng)系統(tǒng)本質(zhì)上是多變量系統(tǒng)，采用單回路控制方案實(shí)施多變量系統(tǒng)的控制存在缺餡,不能消除引、送風(fēng)控制系統(tǒng)間的相互影響，應(yīng)從多變量系統(tǒng)角度考慮這一問題。論文針對(duì)引、送風(fēng)多變量時(shí)滯系統(tǒng)過程解耦器結(jié)構(gòu)復(fù)雜且不能解析設(shè)計(jì)、控制器不易兼顧控制性能和魯棒性的問題，提出采用基

3、于等價(jià)傳遞函數(shù)的多變量解耦方法，將系統(tǒng)解耦成兩個(gè)互不干擾的單回路。然后采用增益相位裕度法和內(nèi)?？刂品ㄔO(shè)計(jì)PID控制器，來滿足對(duì)燃煤鍋爐含氧量和負(fù)壓的控制要求。
　　本文首先對(duì)工業(yè)燃煤鍋爐的風(fēng)煙系統(tǒng)工作原理進(jìn)行了詳細(xì)的介紹，并對(duì)引、送風(fēng)控制系統(tǒng)的控制要求及耦合特性進(jìn)行了分析說明。
　　然后，采用前饋補(bǔ)償解耦法和單位矩陣解耦法對(duì)引、送風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)了解耦器，同時(shí)通過Simulink仿真進(jìn)行了驗(yàn)證分析，得出這兩種方法的不足之處。之后，

4、采用基于等價(jià)傳遞函數(shù)的參數(shù)化方法對(duì)鍋爐引、送風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行了解耦器的設(shè)計(jì)，并通過Simulink仿真驗(yàn)證了其解耦效果優(yōu)于前兩種方法。
　　最后，分別采用增益相位裕度法和內(nèi)?？刂品▽?duì)基于等價(jià)傳遞函數(shù)歸一化解耦后的鍋爐引、送風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)了控制器。利用MATLAB仿真軟件，在SIMULINK中建立系統(tǒng)仿真模型，獲得模型匹配下和參數(shù)攝動(dòng)兩種情況下的系統(tǒng)解耦控制的輸出曲線。通過仿真曲線的分析可知，增益相位裕度控制方法和內(nèi)?？刂品ǘ季哂休^好的控制性