超超临界机组汽温控制策略研究及应用

由于超超临界机组复杂的动态特性、变参数的运行方式、多变量的控制特点,采用传统的设计方法难以对超超临界机组主汽温进行有效的控制,因此开展了超超临界机组主汽温控制策略研究。通过对当前典型的超超临界主汽温控制策略进行分析,针对中电芜湖发电厂660 MW超超临界机组汽温被控对象的特性,设计了新型的过热汽温控制系统。该系统分别采用控制给水中间点焓值的方法实现过热汽温的粗调,并采用基于物理机理的减温水控制方案实现过热汽温的细调。在大负荷范围和高负荷变化速率的工况下,通过对控制系统的整定和优化,克服了过热汽温大延迟和大惯性的缺点,调节品质优良,提高了机组运行的经济性。为今后同类型系统设计、调试提供了借鉴。     

过热汽温控制系统的典型控制策略及DCS实现

对可应用于过热汽温控制系统中的变参数控制、自校正—Ｓｍｉｔｈ预估控制、模糊控制、状态变量—ＰＩＤ控制等几种典型控制策略进行了简要介绍和分析,并给出了它们的分散控制系统实现方法。仿真研究和工程实践都证明：这些典型控制策略有利于克服过热汽温对象的大惯性、大迟延特性,能取得优于常规ＰＩＤ串级控制系统的控制品质。     

火电厂主汽温控制系统的自抗扰控制仿真研究

针对主汽温控制系统的特点,应用先进的自抗扰控制技术(ADRC),提出了主汽温控制系统的ADRC-PI与ADRC-ADRC两种控制方案,内回路采用PI或ADRC控制,外回路采用ADRC控制。仿真试验结果表明,相对于常规的PI-PI控制方案,ADRC-PI与ADRC-ADRC两种控制方案具有更好的控制品质和强鲁棒性,不仅可以有效地克服干扰,而且在对象特性参数变化较大时仍能获得稳定的控制品质。其中,ADRC-ADRC的控制品质要比ADRC-PI更好些。     

电厂主汽温的模糊逆控制

采用模糊辨识的方法建立了电厂主汽温系统的T-S模糊逆模型.该模型的前提结构采用模糊均值聚类方法辨识,结论参数由最小二乘法辨识,并结合最小均方根算法在线调节逆模型,将其作为系统控制器,以解决电厂主汽温系统的大惯性、大延迟的动态特性.仿真结果表明,该方法可以提高电厂主汽温系统的鲁棒性和动态稳定性.     

基于模型补偿与切换的锅炉过热汽温控制

为了减小锅炉过热汽温惰性区对象和锅炉负荷变化对汽温调节过程的影响,采用在惰性区对象上并联某-负荷的惰性区对象模型和模型静态增益环节的方法,并根据汽温实际值与模型输出值的偏差大小在汽温实际值和模型输出值之间进行切换,当偏差大于限值时切向汽温实际值,偏差小于限值时切向模型输出值,以此构成单回路固定参数PI控制系统.仿真结果表明,此控制系统可以适应不同负荷的汽温控制,控制品质要优于常规的固定参数PID串级控制系统.     

多模型过热汽温控制系统

提出了多模型双回路超临界 ６００ ＭＷ直流锅炉过热汽温控制方法。该方案在采用导前信号的双回路控制系统的基础上,选择合适的多模型特征参数,划分合理的工作子空间,建立模态调度规则,实现准确的模态切换。仿真结果表明,用这种方法建立的过热汽温控制系统,具有较好的控制品质和较强的自适应能力。     

二自由度PID内模主汽温控制

基于内模控制理论,针对电厂主汽温被控对象的大惯性、大滞后特点,设计了一种二自由度PID控制系统。设计的二自由度PID控制器有两个调节参数,一个调整系统的位置跟随性能,另一个主要用来调整系统的干扰抑制特性和鲁棒性。对控制系统进行仿真试验,仿真结果表明设计的控制器具有良好的位置跟随性能、抗干扰性能和鲁棒性。     

一种类电磁机制算法在锅炉主汽温系统的研究

针对主汽温控制对象的特点,改进类电磁机制算法的不足,对串级主汽温控制系统控制器参数进行优化,选定了3个稳定工况点模型进行仿真实验,改进后的控制系统具有较强鲁棒性,能适应现场复杂多变的情况,满足电厂控制的需求。     

基于随机搜索算法优化XGBoost的过热汽温预测模型

建立过热器汽温对象的高精度性能预测模型,是实现过热汽温智能优化控制的基础。为此,针对某600 MW超临界机组仿真系统的历史运行数据,采用机器学习中的XGBoost (eXtreme Gradient Boosting)回归模型建立过热器汽温特性的预测模型,并分别采用网格搜索算法和随机搜索算法对模型参数进行优化。通过比较两种优化模型的预测效果,结果表明:随机搜索算法可以进行多个参数组合寻优,收敛速度快,全局寻优的效果更好,优化后的过热汽温模型具有更好的预测精度和泛化能力。     

电厂过热汽温神经PID控制系统的仿真研究

针对火电厂主汽温被控对象的大迟延、模型不确定性，设计了基于RBF神经网络的神经PID汽温控制系统，并对控制系统进行仿真试验，其仿真结果表明了设计的控制器具有良好的位置跟随性、抗干扰性和鲁棒性．     

用于串级控制的模糊自调整PID控制

针对现代电厂运行工况变化频繁,存在严重的动态时变非线性影响因素,提出了一种模糊参数自调整PID控制器,用以改善自动控制系统,在该控制器的参数运用模糊推理方法,并能按照控制系统状态及运行工况的变化情况,自动地在线调整PID参数,文中介绍了该方法的基本原理,并给出一些仿真研究的结果。     

模糊PID控制的助力模式对操纵稳定性影响分析

电动助力转向系统(EPS)设计中最重要的是助力控制模式的控制器设计。在PID控制的基础上引入了模糊控制,提出了基于模糊PID控制的助力控制模式;应用TruckSim和Simulink建立EPS联合仿真模型;采用常用的操纵稳定性开环和闭环两种评价方法进行PID控制和模糊PID控制仿真对比试验,研究模糊PID助力控制模式对EPS性能及整车操纵稳定性的影响。开环评价对比试验结果表明:模糊PID控制器的助力性能较好,但操纵稳定性略差一些。闭环对比试验表明:EPS助力控制模式能有效地提高转向系转向轻便性,模糊PID控制器作用下的操纵性和汽车行驶安全性较好。认为模糊PID控制器下的助力控制模式助力性能好于PID控制器,模糊PID控制器更适合EPS助力控制模式。     

FUZZY-PID双模蒸纱锅控制器

介绍了一种纺织行业需要的基于AT 89C 52单片机控制的新型蒸纱锅控制器。该控制器采用FU ZZY-P ID双模控制,克服了常规P ID控制的缺点。论述并提出了模糊控制器的结构、模糊控制表的建立以及控制器的软硬件设计。采用该算法使系统具有更短的调整时间,更好的静动态特性,具有良好的鲁棒性。     

过热汽温的改进型Smith预估复合模糊控制

针对过热汽温对象的非线性特性,设计了改进型Smith预估复合模糊控制算法.采用模糊与PID控制相结合的复合算法,可以有效改善系统的动态特性和适应性;采用一类改进型Smith预估算法,克服了过热汽温对象的大迟延特性.仿真结果表明,所设计的控制算法具有更强的负荷适应能力,系统的动态特性有了较大改善.     

模糊参数自整定PID控制器的设计与仿真研究

为实现PID参数的自动整定,在PID控制和模糊控制的基础上,设计了一种用于晶体生长炉温度控制系统的模糊参数自整定PID控制器,该控制器基于PID参数的优化规律,利用模糊控制规则对PID参数进行在线的自动整定.与常规PID温控系统比较,该控制器的系统超调量明显减小,控制系统的动静态性能均得到改善,升温速度和目标温度控制精度达到了设计指标,系统仿真验证了该设计的有效性与实用价值.     

基于神经网络逆模型的过热汽温补偿控制研究

为改善大型电站锅炉的过热汽温控制效果,提出一种基于人工神经网络扩展逆系统模型的过热汽温补偿控制方案.首先结合锅炉的结构和运行特性,分析影响过热汽温的主要因素,确定神经网络逆系统扩展模型的输入和输出参数.借助MATLAB神经网络工具箱建立过热汽温系统的动态逆过程模型(IDPM),运用历史运行数据完成神经网络模型的训练.以...     

智能控制在锅炉过热汽温控制中的应用研究

电站锅炉过热蒸汽温度具有较大的非线性及较强的耦合性，用传统的PID串级系统进行控制，通常难以达到理想的控制效果。将模糊控制与常规的串级系统结合起来，将其应用于某300MW燃煤单元机组的过热器出口蒸汽温度的控制．进行了仿真研究。通过与常规串级系统、单纯的模糊控制系统以及Fuzzy-PI控制系统的比较，仿真结果说明这种复合控制方法对大延迟、大惯性、非线性对象具有很好的控制效果：     

基于遗传算法的广义预测PID控制及其在锅炉主汽温系统中的应用

针对超超临界机组的主汽温控制,提出了一种广义预测PID控制方法,该方法采用改进遗传算法对PID控制器参数进行在线优化.采用了一种基于广义预测控制性能指标的遗传算法寻优思路,建立了主、副回路PID参数优化模型;在选择、交叉和变异算子方面,初始种群设计方面和交叉、变异概率调整方面对遗传算法进行了改进.最后对广东潮州电厂某锅炉现场连续运行的历史数据进行了控制仿真,结果表明采用基于改进遗传算法的预测PID控制策略后,系统在动、静态特性和变负荷能力上均比常规串级系统效果更好.     

汽包锅炉燃烧过程的模糊PID控制

根据采用直吹式制粉系统汽包锅炉燃烧过程的特性 ,设计了模糊PID算法 .通过对主汽压力实际输出曲线的识别 ,修正PID控制参数KP 和TI,使被控对象输出符合期望的动态响应过程 .模糊PID控制系统通过实际应用 ,取得了预期的控制品质 .