单元机组协调控制系统的建模与控制优化研究

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1、I√●·学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权北京交通大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。(保密的学位论文在解密后适用本授权说明)学位论文作者签名：钐簧杰、导师签名：轩象签字日期：刃1年6月?弓日签字日期：乃f／年6月巧日权、性il●·t■'●’-琶l中图分类号：TP391．9UDC：620学校代码：10004密级：公开北京交通大学硕士学位论文单元机组协调控制系统的建

2、模与控制优化研究ResearchonModelingandControlOptimizationofUnitPlantCoordinatedControlSystem作者姓名：任贵杰导师姓名：李平康学位类别：工学学号：09121945职称：教授学位级别：硕士学科专业：检测技术与自动化装置研究方向：智能化测控技术北京交通大学2011年6月r●·一‘套缸{．I致谢本论文是在我的导师李平康教授的悉心指导下完成的。在两年的研究生学习期间，李老师不仅将我引进了博大精深的专业领域，而且还在思想上、生活上给予了我谆谆的教导和无微不至的关怀。导师渊博的知识、严谨的治

3、学态度令我钦佩不已，同时令我受益匪浅。在此对我的导师表示衷心的感谢!同时非常感谢课题组的杜秀霞老师在我碰到工作难点和困惑时，给予的热情的讲解和帮助。还要感谢所有教导过我的老师们，感谢你们在我求学过程中给我的关怀和帮助。感谢实验室所有共度求学时光的金涛涛、王鹏、陈晨、余俊、苏晓静、陈敏同学。他们为实验室营造了浓厚的学术氛围和团结友爱的生活环境。在他们的帮助和启发下，我的研究课题才能顺利完成。在此祝他们工作愉快，学业顺利!最后要特别感谢给我无私关心和体贴的父母，他们一直在我的身后默默的关心我、支持我。他们的关心使我逐渐成长起来，给予我完成论文的动力和信心

4、。●北京交通大学硕十学位论文中文摘要作为单元制发电机组的控制中枢，协调控制系统已经成为现代电厂自动化系统中最为核心的组成单元，在电力企业经济效益的提高、生产过程能耗的降低以及设备故障率的减少等方面起到了重要的作用。火电厂单元机组协调控制系统是一个多变量系统，具有强耦合、非线性、参数时变、大迟延等特性。这些复杂性不仅使得建立单元机组非线性动态模型成为难点，而且增加了协调控制系统控制参数整定的复杂性，以致难以获得满意的控制效果。本文针对托克托发电有限责任公司(简称，托电)600MW机组协调控制系统的建模和控制器参数优化问题，应用先进的模型辨识及仿真优化方

5、法，以协调控制仿真系统为研究对象，使用Matlab／Simulink仿真工具，主要完成了以下4个方面的研究工作：l、建立单元机组非线性动态模型。以一种单元机组非线性动态模型为研究对象，提出了基于改进的遗传算法工具箱(OAOT)的参数辨识方法。仿真结果表明辨识得到的模型是有效可靠的。2、建立协调控制仿真系统。由分散控制系统(DCS)算法说明书和协调控制系统SAMA图建立基于Simulink的协调控制仿真回路，将仿真回路和单元机组模型构成闭环，得到协调控制仿真系统。3、优化协调控制系统。使用遗传算法优化协调控制系统控制器参数，在此基础上，使用Simuli

6、nk中的SignalConstraint模块进一步优化参数，实现两种优化方法的融合。优化后的协调控制系统的控制性能和鲁棒性有明显的改善。4、模糊自整定PID控制器应用于协调控制系统。研究了设计及优化模糊自整定PID控制器的方法，使用DCS常规算法模块实现了查询表的功能，并将其应用于协调控制系统。仿真结果表明其控制性能明显优于传统PID控制器，是切实可行的控制方案。本文提出的系统建模和控制优化方法不仅具有理论研究价值，更具有工程应用意义，对其他电厂协调控制系统的建模和优化工作起到了借鉴作用。关键词：协调控制系统；单元机组模型；SAMA图；遗传算法；参数

7、优化；SignalConstraint；模糊自整定PID分类号：TP391．91¨●，n}●t北京交通大学硕十学位论文ABSTRACTABSTRACTAsthecontrolcenterofapowergenerationunit，thecoordinatedcontrolsystem(CCS)isthecoreofamodernpowerplant，playsanimportantroleintheimprovementofpowerenterprises’emciency,reductionoftheprocessofproductions’en

8、ergyconsumptionandtheequipments’incidence．CCSisamulti-