汽轮机DEH系统建模及仿真研究

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1、第30卷第9期计算机仿真2013年9月文章编号：1006—9348(2013)09—0126—05汽轮机DEH系统建模及仿真研究孙玉芬，王再英(西安科技大学电气与控制工程学院，陕西西安710054)摘要：汽轮机数字电液控制系统(DEH)是电厂自控系统重要的组成部分。由于负荷扰动及汽压扰动的影响系统存在不稳定性和延迟现象，且现实应用中被控对象的数学模型难以精确及开关切换时存在扰动问题，传统PID控制方式难以达到理想的控制效果。运用MATLAB仿真平台建立模糊数学模型及采用模型优化方案并在功率控制回路引入模糊一PID复合控制策略，即利用了PID

2、消除稳态误差的优势又发挥了模糊控制的仿人智能的特点。实验结果表明模型的建立及复合控制方案的引人较传统控制在快速、稳定、鲁棒性及实现开关无扰动切换方面取得了较好的控制效果。上述复合控制算法也可应用在具有类似结构的复杂控制系统中。关键词：汽轮机；数字电液控制系统；复合控制；仿真中国分类号：TP391．9文献标识码：BModelingandSimulationResearchofSteamTurbineDigitalElectro-HydraulicControlSystemSUNYu—fen，WANGZai—ying(CollegeofElec

3、tricalandControlengineering，Xi’allUniversityofScienceandTechnology，Xi’anShanxi710054，China)ABSTRACT：Steamturbinedigitaleleetro-hydrauliccontrolsystem(DEH)is锄importantpartinautomaticcontrolsystemofpowerplant．Thesystemisofinstabilityanddelayedphenomenonbecauseoftheloaddistur

4、banceandpres-suredisturbance，anditisdifficultforthemathematicalmodelofcontrolledobjecttoaccuratelyandswitchhaveper-turbationproblemintherealityoftheapplication．Thepaperestablishedafuzzymathematicalmodel，adoptedthemodelofoptimizationschemethroughMATLABsimulationplatform，and

5、introducedthefuzzy-PIDcompoundcontrolstrategyinthepowercontrolcircuit，whichCalleliminatethesteadystateelrorandexpresshumansimulatedinteHi-gentcharacteristicoffuzzycontr01．Theexperimentalresultsshowthatthemodelandthecompositecontrolschemehaveachievedbettercontroleffectsinra

6、pid，stableandrobustswitchingcomparedwiththetraditionalcontr01．ThiscompoundcontrolalgorithmCanalsobeappliedtoothercontrolsystemwithsimilarcomplexstructure．KEYWORDS：Steamturbine；DEH；Compoundcontrol；Simulationl引言汽轮机最重要的组成系统，数字电液控制系统(digitalelectro—hydrauliccontrolsystem，DEH)是

7、电厂自控系统中必不可少的一部分⋯。传统的汽轮机控制系统采用PID控制方式通过DEH系统对汽轮机各参数进行控制，但由于扰动等因素而引起的非线性和迟滞等问题，使得控制过程中需要现场工程人员根据实际工况不断调节才能达到良好的控制性能。随着工厂自动化程度的不断提高，汽轮机DEH系统的控制策略一直受到控制领域专业技术人员的关注，也提出了多种可行的控制方法，在控制算法及仿真研究方面也取得了一系列的成果。然而，在模型优化，阀门无扰动切换的同时收稿13期：2012—11—27修回13期：2012—12—11I126．---——解决非线性和迟滞的控制策略上仍

8、是控制的难点，本文提出模糊一PID复合控制方式，将模糊～PID控制器应用于DEH系统中可实现系统的智能化及减少不必要的人为操作，并利用MATLAB中simulink的强大仿真功能