热工大迟延过程的内模控制算法及应用研究

热工大迟延过程的内模控制算法及应用研究

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1、华北电力大学(保定)博士学位论文热工大迟延过程的内模控制算法及应用研究姓名:金秀章申请学位级别:博士专业:热能工程指导教师:刘吉臻20051201华北电力大学博士学位论文型的摄动,基于自适应多内模切换控制策略设计了主蒸汽温度自动控制系统,并根据主汽温系统的特点设计了燃烧前馈、机组负荷前馈以及磨煤机启停前馈,燃烧前馈采用辐射能作为中间信号,不仅考虑了燃料量变化,而且考虑了风量的变化。仿真结果表明了所设计控制系统优良的控制性能。最后是全文的总结与展望。关键词:大迟延,热工过程,内模控制,自适应,多模型控制,神经网络,过热汽温ABSTRA

2、CTThePIDcontrolstrategyisusuallyadoptedinthecontrolsystemsinpowerplantatpresent.However,theprocessofthepowerplantisverycomplex,whichinvolvesthetransmissionofthesubstanceinthetubes,combustionofthecoalinthefumaceandheatexchange.Furthermore,thepoweroftheunitischangedwitht

3、hechangeofneededloadfrequently.So,thecombustionprocessisakindofnonlinearsystemwithstrongcoupling,moreconditionsandsignificantdelay.Theneedofthecontrolsystemofcombustionprocesscannotbesatisfiedbythenormalcontrolstrategies.Fortheadvantagesofsimpletodesign,excellentrobust

4、ness,andbetterpredictionability,theinternalmodelcontrol(IMC)showsthestrongvigortosolvethecontrolproblemofthethermalprocesswithlargetimedelay.However,thedynamiccharacteristicsofcontrolledprocessesinpowerplantaredifferentwitheachother.BasedonthestatusofIMC,wehavestudieds

5、ystematicallyinthisdissertationtheIMCmethodanditsrelatedtheoriesfortheprocesseswithuncertainparametersandlargetimedelay.Ourstudyaddressesthefollowingtopics:Firstly,theIMCstrategyforthestablelinearprocessisintroduced.Wesummarizethestructure,themethodtodesignandpropertie

6、sofIMC.Todesignthecontrolsystemabilitiestotrackthesetpointandrejectexternaldisturbancesrespectively,thetwo—freedomIMCisadopted.TheresearchandsimulationresultsshowedthatsomeexternaldisturbancesoftheunstablecontrolledprocessescannotberejectedbyclassicalIMC.Sotheinternalf

7、eedbackcontrollerisusedtostabilizetheunstableprocess,andthentheIMCsystemcanbedesigned.However,thiscontrolsystemcannotrejecttheoffsetintroducedbysomeexternaldisturbances,aPIDcompensationcontrollerisdesignedinthecontrolsystem.AkindofIMCcontrollerisdesignedforthestablepro

8、cesswithlargetimedelay,andthepermittedvariationrangesofcontrolledprocessparametersaregiven.TheadaptiveIMCcontrolleris

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