火电单元机组无模型自适应控制方法研究
2011-04-10段峻,张磊
制造业自动化 2011年11期
段 峻,张 磊
DUAN Jun,ZHANG Lei
(陕西工业职业技术学院,咸阳 712100)
0 引言
火电单元机组控制系统回路主要有锅炉控制和汽轮机控制,具有纯滞后、大惯性和非线性的显著特点,其动态特性较为复杂。汽轮机控制回路通过输入信号完成对主蒸汽压力的调节,通过执行机构控制调节主蒸汽压力阀的开度,以改变汽轮机输出功率。锅炉控制回路通过输入信号控制锅炉的燃烧率,改变锅炉的出力,以适应负荷变化的需要。目前,对火电机组控制系统控制研究方法主要有:鲁棒控制、模糊多模型控制[1]、柔性控制[4]、神经网络自适应控制、自学习模糊控制等。这些方法虽然在一定条件下取得了较好的效果,但是他们主要局限于线性控制理论,且没有从本质上解决问题[2,3,5]。虽然也有一些智能控制方法在单元机组中有研究,但是智能解耦控制算法过于复杂,很难在工程中实现。
本文研究目的是解决火电单元机组控制系统的动态非线性,以及各个输入量相互之间的耦合特性,同时使系统具有较强的鲁棒性,锅炉汽包压力和系统功率输出具有良好的指令跟随性,以及较快的响应时间,提出了无模型自适应控制器。该控制器是侯忠生于1993-1994中提出的,其基本思想是利用一个新引入的伪梯度向量(或伪Jacohi矩阵)和伪阶数的概念,在受控系统轨线附近用一系列的动态线性时变模型(紧格式、偏格式、全格式线性化模型)来替代一般非线性系统,并仅用受控系统的I/O数据来在线估计系统的伪梯度向量,从而实现非线性系统的无模型自适应控制。……
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