单元机组协调控制系统模糊自适应控制研究

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1、第55卷第1期汽轮机技术V01．55No．12013年2月TURBINETECHNOLOGYFeb．2013单元机组协调控制系统模糊自适应控制研究王爱军，张磊洋，邢宝钦，李娜(华北水利水电学院，郑州450011)摘要：单元机组协调控制系统的负荷控制对象存在耦合性和时变性，常规PID控制方案在负荷大范围变化时控制效果变差。为了提高协调控制系统的调节性能，采用了一种模糊自适应控制方案。基于300MW直流锅炉单元机组不同工况下采集的数据，建立了机组在210MW和270MW工况下的负荷控制对象动态数学模型，并进行了动态特性分析；基于常规PID协调控制方案，设计了一种模糊自适应PID控制器，可以

2、自动调整控制器参数以适应工况的变化。锅炉控制器和汽轮机控制器均采用模糊自适应PID控制器。仿真结果表明，单元机组协调控制系统模糊自适应控制与常规PID控制相比，超调量降低，调节时问缩短，抗干扰能力和负荷适应能力增强。关键词：单元机组；协调控制；模糊自适应；仿真分类号：TK223．7文献标识码：A文章编号：1001-5884(2013)01-0021-04ResearchonCoordinatedControlSystemofPowerUnitBasedonSelf-adaptiveFuzzyControlWANGAidun，ZHANGLei-yang，XINGBao—qin，LINa(

3、NorthChinaUniversityofWaterResourcesandElectricPower，Zhengzhou450011，China)Abstract：Becausethecontrolobjectofgeneratingunitisfeaturedbycouplingandtime—varying，theconventionalPIDcon—trolschemecanresultinworseeffectswhenloadvariesinlargerange．Aschemeofserf-adaptivefuzzycontrolisproposedtoimproveth

4、equalityofthecoordinatedcontrolsystem．Basedonthecolecteddatafromthe300MWgeneratingunitwithonce—throughboilerindiferentrunningconditions，theloadcontrolobjeet'sdynamicmathematicalmodelsareestablishedandresearchedundertheconditionof210MWand270MWcases．Inordertoautomaticallyadjustthecontrollerparamet

5、erstoadapttothechangesofworkingconditions，theserf-adaptivefuzzyPIDcontrollerisputforwardbasedontheschemeofconventionalPIDcoordinatedcontro1．Theself—adaptivefuzzyPIDcontrollersareusedinboilercontrolandturbinecontro1．Thesimulationresultsshowthatthegeneratingunitgcoordinatedcontrolsystemwithself-ad

6、aptivefuzzycontrollershaslowovershoot，shorterregulatingtime，goodanti—interferenceandstrongerloadadaptabilitycomparedwiththesystemwithconventionalcontrollers．Keywords：generatingunit；coordinatedcontrol；fuzzyself-adaptive；simulationPID控制的特点，采用一种基于模糊推理的自调整PID控制O前言算法。在PID算法的基础上，通过计算当前系统误差和误差变化率，利用模糊规

7、则进行模糊推理在线调整PID的3个参单元机组协调控制系统是把锅炉和汽轮机作为一个整数，来进一步完善PID控制器的自适应性，这种控制器对控体进行负荷控制的系统，负荷控制对象动态特性呈现出大时制对象参数的变化具有较强的适应能力，提高了系统的控制滞、非线性、时变性、强耦合的特点J。基于常规PID控制精度和鲁棒性。的单元机组协调控制系统由于控制器参数固定，控制系统的性能主要取决于控制器参数整定情况，当负荷发生大范围变l负荷控制对象数学模型及动态特性化等