基于耗散理论的超临界机组协调控制的研究

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4、科：动力工程及工程热物理专业：热能工程所在学院：能源动力与机械工程学院答辩日期：2015年3月授予学位单位：华北电力大学ClassifiedIndex:TK39U.D.C:621.1ThesisfortheMasterDegreeReseachonCoordinatedControlBasedonTheDissipativeTheoryforSupercriticalUnitCandidate：SunDalongSupervisor：Prof.GuJunjieSchool：SchoolofEnergy,Po

5、werandMechanicalEngineeringDateofDefence：March,2015Degree-Conferring-Institution：NorthChinaElectricPowerUniversity摘要超临界机组协调控制系统是超临界机组中非常重要的一部分。目前大部分的超临界机组协调控制系统是基于间接能量平衡进行设计的，由这种方式所设计出的控制系统存在一个缺点，就是当机组变负荷运行时或者煤种发热量变化较大时容易造成主蒸汽压力较大的波动，如何在保证负荷快速跟随给定值的前提下，减小主

6、蒸汽压力的波动是当前协调控制系统的重点也是难点。耗散理论是一种从能量角度来分析系统稳定性的理论，它为控制系统的设计提供了新的思路。论文对一类双输入双输出非线性系统进行耗散性分析，并构造出镇定反馈控制律。通过对超临界机组进行机理性、简化性分析，得出超临界机组简化数学模型，之后对机组模型进行预处理，并引入镇定反馈控制律，最终构造出L2增益控制器。通过仿真验证，L2增益控制器具有良好的给定值跟随性、抗干扰性和负荷适应性。为使耗散理论更好的应用到实践中去，论文做了“基于耗散理论的超临界机组PID非线性协调控制器设计

7、”的研究，首先对一类线性系统和一类双输入单输出的非线性系统进行耗散性分析，并构造出与之相对应的镇定反馈控制律。之后对机组模型进行预处理，并将原系统分解为两个子系统，根据各个子系统的具体情况分别对其进行控制器的设计，最终构造出PID控制器。通过仿真验证可知，该PID控制器能够满足对超临界机组的协调控制。关键词：超临界机组；协调控制系统；机组模型；耗散理论；L2增益控制器；PID控制器IAbstractCoordinatedcontrolsystemisaveryimportantpartofthesuperc

8、riticalunit.Atpresent,mostofthecoordinatedcontrolsystemsaredesignedonthebasisofindirectenergybalance,butthedisadvantageofthemethodisthatthemainsteampressureoftheunitispronetofluctuatewhenthevariableloadoperat