超臨界機(jī)組協(xié)調(diào)系統(tǒng)的非線性建模與控制.pdf

1、NoNLINEARMoDELINGANDCoNTRoLoFCooRDINATEDCoNTRoLSYSTEMONULTRASUPERCRITICALUNITAThesisSubmittedtoSoutheastUniversityFortheAcademicDegreeofMasterofEngineeringBYLⅢChenSupervisedbyProfLVJianhongSchoolofEnergyandEnvironmentSou

2、theastUniversityApril2014摘要摘要隨著火力發(fā)電技術(shù)的快速發(fā)展，超(超)臨界機(jī)組在火力發(fā)電中所占比例越來越高?，F(xiàn)代電網(wǎng)對(duì)超(超)臨界機(jī)組參與調(diào)峰調(diào)頻提出了更高的要求，但其核心部分——協(xié)調(diào)系統(tǒng)的控制優(yōu)化研究仍然很不成熟。本文基于最新的非線性動(dòng)態(tài)模型，采用模糊增益調(diào)度和預(yù)測(cè)函數(shù)控制兩種方法對(duì)超臨界機(jī)組的協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)進(jìn)行了研究，文章主要內(nèi)容如下：(1)研究了超臨界機(jī)組的非線性建模問題，以復(fù)合建模法的最新理論成果為基礎(chǔ)，對(duì)

3、其建模數(shù)據(jù)獲取方法進(jìn)行改進(jìn)，建立超臨界機(jī)組協(xié)調(diào)系統(tǒng)的非線性模型。本文采用實(shí)際機(jī)組階躍擾動(dòng)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，建立了較為精確的超臨界機(jī)組非線性模型。結(jié)果對(duì)比表明，本文所建模型能較好地反映超臨界機(jī)組對(duì)象的變化趨勢(shì)及動(dòng)態(tài)特性，適于進(jìn)行控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究。(2)本文對(duì)現(xiàn)有的模糊增益調(diào)度方法進(jìn)行了改進(jìn)，提出了一種基于控制器輸出變化率的模糊邏輯系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用控制輸出值的變化率為唯一的模糊輸入，能有效減少模糊冗余和模糊參數(shù)個(gè)數(shù)，并能大大提高系統(tǒng)魯棒性。在此基

4、礎(chǔ)上，本文設(shè)計(jì)了新型模糊增益調(diào)度PID控制器，并應(yīng)用于超臨界機(jī)組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)。該方法能保留原有PID控制器的參數(shù)，減少模糊參數(shù)個(gè)數(shù)，因此相較現(xiàn)有方法更為簡(jiǎn)便。仿真結(jié)果表明，該模糊增益調(diào)度PID控制器使得負(fù)荷跟蹤更快、壓力更為穩(wěn)定、溫度波動(dòng)更小。(3)在上文提出的模糊增益調(diào)度方法基礎(chǔ)上，本文結(jié)合預(yù)測(cè)函數(shù)控制算法，設(shè)計(jì)了一種模糊增益調(diào)度預(yù)測(cè)函數(shù)控制器，并應(yīng)用于現(xiàn)有的協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)。本文預(yù)測(cè)控制器采用CARMA模型，提高了控制器的拓展性。并且預(yù)