Smith预估控制改进型算法的研究

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1、第22卷第7期广东电力Vol_22No．72009年7月GUANGDONGEICIlRICPOWERJu1．2009文章编号：1007·290X(2009)07·0013-05Sm_th预估控制改进型算法的研究杨申，赵宏伟，商国东，张卫华(广州供电局调度中心，广东广州510620)摘要：针对常规Smith预估控制方法对模型误差过于敏感的缺点，提出三种改进算法。可变死区范围的方法一改进了常规Smith控制算法因模型不能完全匹配而发生振荡的特点；变形的Smith预估器的改进方法二能较大程度地改善系统动态性能指标；增加内反馈

2、环和匹配控制器的改进方法三适用于有不稳定极点的被控对象。经过理论分析和仿真计算结果对比，这三种方法各有优点，在适用范围内能改善延迟系统的控制品质，加强闭环系统的鲁棒性，适用于电厂自动控制系统。关键词：时滞系统；Smith预估器；模型误差；鲁棒性中图分类号：TM621．6；TP273文献标志码：AStudyonModifiedMethodsforSmithPredictingControlYANGShen，ZHAOHong-wei，SHANGGu~dong，ZHANGWei-hua(GuangzhouPowerSuppl

3、yBureauDispatchCenter，Guangzhou，Guangdong510620，China)Abstract：AstheconventionalSmithpredictingcontrolistoosensitivetothemodelerrormargin，threemodifiedSmithcontrolmethodsarepresented．Method1usingvariablescopeofdeadzoneimprovestheconventionalSmithcontrolcharacter

4、isticofoscillationasthemodelcannotfullymatch．Method2usestransformedSmithpredictortoimprovethedynamicperformanceindexofsystem．Method3addsinsidefeedbacklinkandmatchedcontrollertoadapttothecontrolObjectwhichhasunstablepoles．Theoreticalanalysisandsimulationcalculati

5、onresultshaveindicatedthateachofthethreemethodshasitsownadvantages，abletoimprovethecontrollingqualityofthetime—delaysystemandreinforcetherobustnessofclosed-lopsystemwithinthescope，whichisapplicableforautomaticcontrolsystemofpowerplant．Keywords：time-delaysystem；S

6、mithpredictor；modelerror；robustness火电厂中锅炉主蒸汽温度控制是提高机组热效是振荡的或是发散的，而电厂锅炉系统受工况变率、保证机组安全运行不可或缺的重要环节。主蒸化、元件老化等因素影响，其数学模型参数常常发汽温度调节对象一般具有大滞后、大惯性、时变性生变化，于是产生了Smith预估系统的模型不匹配和非线性的特点，其干扰因素多，扰动量大，这一问题。设计的Smith预估器参数只能作为参考值，特点在超临界机组中显得尤为突出。Smith预估控实际系统必须对参数进行现场整定，以实现良好的制方法从

7、理论上成功地解决了时滞系统的设计问控制性能。题，具有结构简单、易于实现、鲁棒性强等优点，针对上述问题，本文对可变死区范围、变形因此目前在电厂蒸汽温度调节系统中得到了广泛的Smith预估器和增加内反馈环及匹配控制器的三种应用。改进方法进行了研究应用。理论分析和仿真研究应常规Smith控制方法对模型误差十分敏感，尤用表明，这三种方法在各自的适用条件下能够克服其是在稳态增益和时滞时间变化时，如果补偿器的传统Smith预估器对模型精度敏感的问题，使闭环预估模型和被控对象的模型不完全匹配，闭环控制系统控制品质和鲁棒性令人满意，在

8、电厂自动控制系统稳定性不理想，Smith预估控制系统的输出则系统中具有良好的可行性和优越性。收稿Et期：2009．05．1214广东电力第22卷1时滞系统的概念及Smith控制：!!=!：：一R()I+G()[G)()+Gd}(s)e一pLG】()n(]’1．1时滞系统的概念(3)在控制系统中，纯滞后使控制器不能及时发觉若标称模型