杨婷婷，洪　烽

(华北电力大学 工业过程测控新技术与系统北京市重点实验室，北京 102206)



基于ITAE最优控制律的CFB锅炉优化控制

杨婷婷，洪烽

(华北电力大学 工业过程测控新技术与系统北京市重点实验室，北京 102206)

摘要：在循环流化床(CFB)锅炉燃烧自动控制系统中，床温与主蒸汽压力耦合比较严重，常规控制算法的控制效果不是很理想。通过分析CFB锅炉的燃烧机理和动态特性，设计了部分前馈解耦控制器，实现了床温和主蒸汽压力的解耦。解耦后得到两个一阶惯性大迟延系统模型，针对CFB锅炉燃烧系统纯迟延较大对控制带来的挑战，应用ITAE最优控制率，对工业现场最常见的PI控制回路进行二次优化控制，并给出了控制器参数的求取方法。仿真结果说明该方法优化的结果各个性能指标较好。此优化方法算法简便，控制效果理想，且适合工程应用。

关键词：CFB锅炉；ITAE最优控制律；优化控制

0引言

循环流化床(CFB)锅炉燃烧技术作为一种高效的洁净煤燃烧技术，已经成为传统燃煤锅炉的有效补偿，发展前景广阔。在CFB锅炉中，燃烧系统的自动控制投入率低一直影响着实际运行效率，一方面对CFB锅炉内部机理的了解还不够全面深入，另一方面自动控制系统还有较大改进优化余地。随着机组的大型化成为趋势，这一问题亟需解决。

床温是燃烧系统的核心控制性能指标之一，其与很多变量相互耦合，尤其与主汽压力的耦合效应最为严重[1]。通过分析循环流化床锅炉的燃烧机理和动态特性，设计了部分前馈解耦控制器，实现了床温和主蒸汽压力的解耦。……