并联除氧器建模及模型参考自适应解耦控制

建立了并联除氧器的压力数学模型，分析了影响被控对象参数变化的因素，并根据并联除氧器压力解耦控制系统中由于被控对象参数的不同和变化造成的压力偏差和水位偏差，设计了模型参考自适应律，对被控对象进行调节，使其与选定的参考模型参数保持一致。仿真结果表明，模型参考自适应压力解耦控制系统可以有效克服被控对象参数的变化，消除各台除氧器间的压力和水位偏差，保持满意的控制品质。图6参7     

锅炉给水泵控制系统的仿真研究

现有给水泵系统都采用单变量系统进行控制，但该系统本质上是多变量系统，用单变量方法解决多变量问题给系统安全经济运行带来隐患。将锅炉变速给水泵控制系统视为多变量控制系统进行了讨论，用Bristol-skinkey方法进行了分析，应用V规范解耦环节结构解耦，利用总和时间常数法对等效对象进行了校正、整定，并进行了计算机仿真，给出了仿真曲线。结果表明，系统间能做到分别调节，相互作用小，无静态偏差。分析和整定方法适合于给水泵系统，控制品质好，符合工程实际，有实用价值。图6表1参3     

基于对角递归神经网络整定的PID解耦单元机组负荷控制系统

针对火电厂单元机组具有多变量强耦合、非线性及参数时变的受控对象，提出了基于对角递归神经网络整定的PID解耦控制方法，其主要特点是能够提供一个对角递归神经网络来辩识系统模型，进而对PID控制器参数进行整定，实现多变量解耦控制。通过对火电机组负荷控制系统的设计和仿真研究，表明系统达到了动态近似解耦、静态完全解耦和无静差跟踪，并具有响应速度快，鲁棒性好等特点。图5参6     

直流锅炉单元机组协调控制系统的研究与设计

以1 000 MW超超临界直流锅炉单元机组为研究对象,通过机理分析建立其协调控制系统的非线性模型,利用小偏差方法对模型进行线性化,设计相应的多变量解耦补偿器,实现了输入、输出变量的全解耦,建立了三输入三输出的协调控制系统,并通过煤质和给水比焓扰动以及升降负荷的仿真实验对协调控制系统进行了验证.结果表明:所提出的协调控制系统具有良好的控制性能.     

风力发电系统有功功率模糊控制器的设计

将模糊控制用于风力发电系统,根据双馈风力发电机矢量控制特点,得出有功、无功功率解耦控制的励磁控制系统。在有功功率控制环节中采用模糊控制器,以转速偏差、转速偏差变化率作为输入量,转子电流分量作为输出量,合理选取论域及语言变量值、确定模糊控制规则、进行模糊推理计算,得到模糊控制器输出精确值。在MATLAB环境下,对风力发电系统不同运行状态进行了仿真,结果表明了控制方法的正确性。     

基于BP神经网络的解耦方法在直流锅炉控制系统中的应用

分析了直流锅炉运行时各变量之间的耦合关系;针对直流锅炉参数多变、强耦合的特点,提出了一种改进的误差反向传播算法(BP)神经网络分散解耦方法,对直流锅炉汽温-压力控制系统进行解耦,然后采用基于BP神经网络的PID控制方法对解耦后的2个近似独立的单输入单输出系统进行控制.仿真实验结果表明:BP神经网络分散解耦控制算法具有很强的自学习功能和自适应解耦能力,能取得良好的控制效果.     

基于模糊控制法的工业炉燃烧系统模糊解耦控制研究

当前工业炉自动调节主要方式为简化工业炉为若干独立对象,设置对应调节系统,在实际运行环境下各系统间存在一定的耦合关系,任何变量控制均会影响其他变量变化。因此基于模糊解耦控制设计工业炉燃烧控制系统,以改善多输入输出变量之间的强耦合性与系统结构非线性,具有十分重要的现实意义。据此,以模糊控制法进行了工业炉燃烧系统解耦控制研究,并基于Matlab进行了仿真分析,结果表明基于模糊解耦控制算法的工业炉燃烧系统的炉膛负压、主汽压力、炉膛温度在超调量、响应时间、调节时间层面的表现均优于常规PID控制算法。     

再热汽温系统的内模解耦控制

对一类有多变量、强耦合、大时滞特点的再热汽温系统，提出一种新型内模解耦控制器。该控制器具有同时兼解耦器、内模控制器的特性，采用解耦原理与内模控制融合方法设计，其解耦作用使系统成开环对角优势，避开动态解耦技术要求精确模型且可能为物理不可实现对象的矛盾；其内模控制可补偿不精确解耦及时滞导致的控制品质下降。文中给出了控制器的设计过程，并进一步探讨了系统稳态误差和对关联抑制的原理。仿真结果证实：该控制系统动态指标好，鲁棒性强。图6参3     

基于运行模式识别的球磨机自适应解耦模糊控制与仿真

针对目前球磨机系统控制存在的不足,提出了一种基于运行模式识别的球磨机系统自适应模糊解耦控制算法.首先,分析了球磨机系统的动态特性,并结合某电厂测试试验,得到了球磨机系统的数学模型;其次,采用LS-SVM算法对球磨机系统的运行状态进行识别和分类;对于正常工况,针对耦合回路,设计了自适应解耦模糊控制器对球磨机进行控制;对于异常工况,给出了相应的控制策略.最后对正常工况下的自适应解耦模糊控制算法进行了仿真研究.仿真结果表明,该算法能够有效地实现球磨机系统运行工况模式识别和耦合回路的解耦控制,控制系统具有良好的动态性和鲁棒性.     

双馈风电系统混沌运动分析及解耦自适应反步法控制

为研究双馈风电系统的混沌现象及其控制问题,根据电机d-q轴数学模型,导出非线性微分方程。采用Wolf算法计算其最大Lyapunov指数谱,证明电机在某些工作条件及参数下会出现混沌运动。采用磁场定向矢量控制技术,构造状态反馈解耦,降低混沌系统阶数。基于解耦模型,采用反步法设计混沌控制器。针对含有未知参数或状态的系统,提出自适应反步法,构造虚拟控制量,设计反步控制律,实时跟踪预测系统参数并实现混沌控制。通过构造Lyapunov方程,分析混沌控制系统的稳定性,保证系统状态能快速稳定收敛至给定值。控制系统不同运行工况仿真结果表明,解耦自适应反步法可使双馈电机快速脱离混沌状态,响应速度快、控制精度高,鲁棒性强。     

采用面式减温器的锅炉汽温自适应解耦控制系统

针对采用面式减温器的锅炉汽温的高阶特性,应用Smith预估系统的设计方法,提出一种基于内模原理的模型参考自适应解耦控制系统.该系统有效地消除了被控对象高阶特性对系统带来的不良影响,同时消除了给水流量变化引起汽温变化的耦合关系,现场运行收到较好的控制效果.     

Power decoupling control of DFIG rotor-side PWM converter based on auto-disturbance rejection control

In this paper, double PWM converter AC excitation system of the variable speed constant frequency doubly fed induction generator (DFIG) for wind power generation is taken as the research object. At present, most vector control systems of rotor-side PWM converter adopt feedforward compensation to realize the purpose of power decoupling control. The decoupling effect is greatly affected by the power changes. A power decoupling control strategy based on auto-disturbance rejection control (ADRC) is proposed. The decoupling control between active power and reactive power is realized by observing the coupling term and the total disturbance of the d-axis and q-axis components of the stator current and the stator voltage with the extended state observer and compensating. Simulation analysis and experimental test show that, on the basis of vector transformation, the rotor-side PWM converter power decoupling control based on ADRC has a small overshoot and fast dynamic response when tracking the change of wind turbine input power, which can achieve the decoupling control between active power and reactive power well. The system has strong robustness and adaptability.     

调速型液力偶合器在锅炉送风机上的应用

通过对锅炉送风机运行情况的分析,提出了迭风机加装调速型液力偶合器的改造方案,并分析采用调速型液力偶合器实现送风机变速运行的经济性和安全性,同时举例说明了采用调速型液力偶合器取得的经济和安全效果。     

某火电机组汽电双驱引风机系统辅机故障控制仿真及试验分析

为了研究某火电机组风烟系统采用汽电双驱型引风机系统,不同设备故障条件下机组相应的控制策略,依据热力学原理及设备固有属性,并搭建了相应的动力学模型,对发电机跳闸、小汽轮机跳闸、引风机与小汽轮机同时跳闸3种故障下的控制策略进行分析。最后,通过3次实际试验验证了控制策略及模型仿真结论的正确性。研究表明：在发电机跳闸时,可以通过调门快速动作到一定开度来保证机组的安全运行;在小汽轮机跳闸或引风机与小汽轮机同时跳闸时,可以通过保证机组的水煤比、风煤比等参数实现机组的减负荷运行。     

微网双向变流器的解耦控制策略研究

在微电网中,双向变流器作为核心组网装置,起到稳定接入点电压,降低网损率和提高功率因数的作用。但是在同步旋转坐标系下,双向变流器是一个强耦合、非线性的系统,因此需要对其进行解耦控制,以保证并网电流能够快速无差地跟踪给定信号。研究双向变流器的解耦控制策略,对其在同步旋转d-q坐标系下的数学模型进行了推导和分析,在此基础上采用PI控制和前馈控制相结合的解耦控制方法,将原系统进行线性化解耦,消除了有功与无功电流的耦合,实现系统的解耦控制。实验结果表明,所提解耦控制策略能够降低稳态跟踪误差和总谐波失真,具有较好的控制性能。     

汽轮发电机组多变量PID控制器的优化设计

提出了一种用遗传算法进行多变量PID控制器参数优化的方法。该方法利用遗传算法提供的通用框架,对PID控制器参数进行全局优化。方法仅要求目标函数可数值计算,不限制被控对象模型的具体形式,也无需目标函数和控制参数间的解析关系,因而具有良好的通用性。对汽轮发电机组控制系统的仿真研究表明:该方法整定的多变量PID控制的解耦效果虽稍逊于高阶的正规矩阵参数优化方法,但比多回路PID在解耦特性上有明显改善,且具有一定的抗干扰能力和鲁棒性,显示了方法的可行性和良好的动态性能。图5参9     

Natural draft and forced primary air combustion properties of a top-lit up-draft research furnace

Worldwide, over four million people die each year due to emissions from cookstoves. To address this problem, advanced cookstoves are being developed, with one system, called a top-lit up-draft (TLUD) gasifier stove, showing particular potential in reducing the production of harmful emissions. A novel research furnace analogy of a TLUD gasifier stove has been designed to study the TLUD combustion process. A commissioning procedure was established under natural draft and forced primary air conditions. A visual assessment was performed and the temperature and emissions profiles were recorded to identify the combustion phases. The efficiency was evaluated through the nominal combustion efficiency (NCE = CO₂/(CO₂ + CO)), which is very high in the migrating pyrolysis phase, averaging 0.9965 for the natural draft case. Forced primary air flows yield similar efficiencies. In the lighting phase and char gasification phase the NCE falls to 0.8404 and 0.6572 respectively in the natural draft case. When providing forced primary air flows, higher NCE values are achieved with higher air flows in the lighting phase, while with lower air flows in the char gasification phase. In the natural draft case high H₂ emissions are also found in the lighting and char gasification phases, the latter indicating incomplete pyrolysis. From the comparison of the natural draft with the forced draft configurations, it is evident that high efficiency and low emissions of incomplete combustion can only be achieved with high controllability of the air flow in the different phases of combustion.     

基于前馈补偿的模糊自适应解耦控制在单元机组协调控制系统研究

针对单元机组负荷控制对象延迟性、非线性和强耦合的特点,提出一种基于前馈补偿的模糊自适应解耦控制方案,以提高控制系统的调节能力。在300MW直流锅炉单元机组负荷控制对象动态数学模型基础上进行了动态特性研究和关联度分析。采用前馈补偿法设计了单元机组协调系统的解耦补偿器。仿真结果表明,前馈补偿解耦控制在单元机组协调控制系统中取得满意的效果;并且与常规PID控制相比,模糊自适应PID控制系统超调量降低,调节时间缩短,具有良好的控制性能。