焦圣喜 王大海

(东北电力大学自动化工程学院，吉林 吉林 132012)

锅炉-汽轮机协调系统在实际运行时呈现出较强的非线性特性，大范围变工况下系统的动、静态特性均有较大改变，目前，解决这种非线性方法大体上可以分为两类：一类是直接利用非线性控制策略进行控制器设计；另一类是在典型工况点线性化机炉协调对象的非线性模型。需要进一步研究的问题是如何实现跟踪能力的稳定性、响应能力的快速性、解耦效果的优越性；如何科学合理的确定线性化模型的工况点；系统非线性化程度有多大；是否有必要采用非线性控制策略。笔者旨在对这些控制策略进行总结分析，便于人们更清晰地掌握协调系统非线性控制的研究与发展。

1 锅炉-汽轮机协调系统模型分析①

建立能够反映锅炉-汽轮机协调系统工作过程的模型十分必要，它不仅可以反映出系统的动态特性与非线性特性，也可以对不同控制算法的设计提供依据并比较其优劣。首先要求这个模型必须是正确的，即能反映出系统各部分动态特性和耦合关系；其次是结构要相对简单，最好能被大众认可[1]。典型的建模方法有：机理法、试验法和机理实验相结合法。模型按锅炉的类别可分为汽包炉模型和直流炉模型。

1.1 汽包炉模型

Astrom模型[2]，通过机理分析和降阶简化，得出三阶非线性模型。由于建模对象是160MW燃油炉机组，能量转换过程中的时间延迟相对较小，此模型并未体现出锅炉和汽轮机在动态特性上快慢差异大小，但是该模型的建立为以后学者提供了新思路。……