火電超臨界機(jī)組魯棒控制器設(shè)計(jì)與降階.pdf

1、隨著超臨界火力發(fā)電機(jī)組逐漸成為我國(guó)火電領(lǐng)域的重要發(fā)展方向，對(duì)其控制的要求也不斷提高，然而機(jī)組具有較高的溫度與壓力，并且伴隨著非線性、強(qiáng)耦合等復(fù)雜特點(diǎn)，因此需要不斷深入對(duì)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(jī)組魯棒控制器設(shè)計(jì)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(jì)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(biāo)，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(duì)象，并基于線性矩陣不等式(Linear MatrixInequality, LMI)方法求解該對(duì)象的魯棒控制問(wèn)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(guò)與模型預(yù)測(cè)控制的仿真對(duì)比，驗(yàn)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(shí)現(xiàn)困難，給出了基于系統(tǒng)辨識(shí)理論的控制器降階方法:將高階控制器作為待辨識(shí)模型，采用廣義二進(jìn)制噪聲(Generalized Binary Noise，GBN)信號(hào)開(kāi)環(huán)激勵(lì)控制器，獲取辨識(shí)實(shí)驗(yàn)中控制器的輸入輸出數(shù)據(jù)，在滿足辨識(shí)相對(duì)誤差較小的前提下，選擇低階模型進(jìn)行辨識(shí)。此外針對(duì)PID控制器在實(shí)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(shí)方法，仿真結(jié)果表明，辨識(shí)結(jié)果令人滿意，并且能基本保留降階前的控制品