基于改进逆向解耦的超超临界机组机炉协调控制.pdf

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1、第41卷第5期华北电力大学学报V01．41．No．52014年9月JournalofNorthChinaElectricPowerUniversitySep．，2014doi：10．3969／j．ISSN．1007—2691．2014．05．15基于改进逆向解耦的超超临界机组机炉协调控制江溢洋，王东风(华北电力大学控制与计算机工程学院，河北保定071003)摘要：针对超超临界机组机炉耦舍系统采用常规的PID控制时参数调整困难且难以获得好的控制效果的问题，先将耦合的多变量高阶被控对象解耦为具有典型

2、二阶惯性环节的多个单入单出广义被控对象。对解耦后的单入单出广义被控对象，分别设计了PID控制器，基于内模控制原理整定PID控制器参数。在MATLAB／SIMULINK仿真环境下，通过实验验证了本方法能够很好地消除变量之间的耦合影响，实现各被控变量良好的设定值跟踪能力和干扰抑制能力。关键词：逆向解耦；内模控制；PID控制；机炉协调系统中图分类号：TK223；TK124文献标识码：A文章编号：1007—2691(2014)05—0089—06Coordinatedcontrolforboiler-t

3、urbineprocessofanultra-supercriticalunitbasedonimprovedinverteddecouplingdesignJIANGYi—yang，WANGDong—feng(SchoolofControlandComputerEngineering，NorthChinaElectricPowerUniversity，Baoding071003，China)Abstract：Aimingatthecoupledboiler—turbinesystemofult

4、ra-supercriticalunitisdifficulttobecontrolledwithcon·ventionalPIDstrategy，amuhi—inputmulti-outputsystemisdecoupledintomultiplesingle—inputsingle-output(SISO)systemswithsecond-orderinertia．ThenPIDcontrollerisusedfortheSISOsystems，andthePIDparametersar

5、ede—signedbyusingtheprincipleofinternalmodelcontro1．SimulationexperimentsaredonewithMATLAB／SIMULINK．Simulationresultsshowthattheproposedmethodcaneffectivelyeliminatetheinteractiveeffectsamongtheinputvaria—blesandoutputvariables，andgoodset—pointtracki

6、ngabilityaswellasdisturbancerejectionabilityisobtained．Keywords：inverteddecoupling；internalmodelcontrol；PIDcontrol；boiler-turbinecoordinatedsystem水量的扰动对于功率、主汽压力、中间点焓值均有0引言影响。若要实现良好的控制效果，解耦设计配合先进的控制算法是解决问题的关键。采用常规作为一种先进的发电技术，超临界发电技术PID控制，很难达到预期目标。具有可靠

7、、高效、环保的特点，是我国目前火力发本文首先分析了常规的逆向解耦设计方法，电技术发展的主要方向。与常规亚临界机组相然后进行了巧妙而有效的改进。改进后的逆向解比，超临界机组的动态特性复杂，故被控对象具有耦设计方法，一方面可以通过将被控对象的传递三输入／三输出强耦合、非线性、变参数的特函数矩阵通过解耦补偿为对角矩阵，以消除耦合点¨。在运行过程中汽机调门开度、燃料量、给支路的影响；另一方面对解耦之后的传递函数矩阵只保留对角形式，且使其成为典型的二阶惯性环节，从而可以选择PID控制算法进行最优调收稿日期

8、：2013-12—12．基金项目：中央高校基本科研业务费专项资金资助项目节。(11MG49)．对于PID控制器的参数整定，内模控制(In．华北电力大学学报ternalModelControl，IMC)是一种基于过程数学G：『【gll1(3)模型进行控制器设计的新型控制策略。其设计g21g22J简单、控制性能好且在系统分析方面具有诸多记U=[，“：r为实际控制向量；y=[。，的优越性，不仅是一种实用的先进控制算法，而：]解耦后的虚拟控制向量；Y=[Y。，Y]为被控且是提高常规控制系统设计水平的有力