內(nèi)模解耦控制及其在熱工系統(tǒng)中的應(yīng)用研究.pdf

1、隨著工業(yè)技術(shù)水平的發(fā)展，大容量、高參數(shù)的火電機(jī)組逐漸成為主流，生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大，設(shè)備結(jié)構(gòu)和工藝流程更為復(fù)雜，對(duì)于熱工系統(tǒng)的控制要求也越來越高。雖然經(jīng)典PID控制方法廣泛的應(yīng)用于火電機(jī)組生產(chǎn)過程中，并且能夠滿足大部分的控制要求。但是當(dāng)控制對(duì)象中存在非線性、大時(shí)滯、多變量耦合等復(fù)雜特性時(shí)，簡單的PID控制難以獲得良好的控制效果。因此，針對(duì)熱工系統(tǒng)對(duì)象的復(fù)雜特性，設(shè)計(jì)有效的自動(dòng)控制方案，保證機(jī)組安全、經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定運(yùn)行，具有十分重要的理論和實(shí)際意

2、義。
　　本文首先綜述了熱工系統(tǒng)先進(jìn)控制技術(shù)的研究現(xiàn)狀，在此基礎(chǔ)上以單元機(jī)組機(jī)爐協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)為主要研究對(duì)象，介紹了其組成及其對(duì)象特性，并且對(duì)機(jī)爐協(xié)調(diào)系統(tǒng)不同的負(fù)荷控制方式進(jìn)行了性能分析和仿真研究。針對(duì)機(jī)爐協(xié)調(diào)系統(tǒng)對(duì)象的多變量耦合特性，結(jié)合多變量解耦和內(nèi)?？刂频乃枷?，引入了多變量解耦內(nèi)?？刂品椒?，提出兩種機(jī)爐協(xié)調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案：
　　1.基于改進(jìn)逆向解耦的機(jī)爐協(xié)調(diào)系統(tǒng)內(nèi)模PID控制設(shè)計(jì)，先將耦合的機(jī)爐協(xié)調(diào)系統(tǒng)對(duì)象解耦為多個(gè)具有典

3、型二階慣性環(huán)節(jié)的單入單出廣義被控對(duì)象，然后分別設(shè)計(jì)PID控制器，并基于內(nèi)模控制原理整定PID控制器參數(shù)。
　　2.機(jī)爐協(xié)調(diào)系統(tǒng)的一體化內(nèi)模解耦控制器設(shè)計(jì)，將解耦思想與內(nèi)?？刂葡嘟Y(jié)合，進(jìn)而讓控制器同時(shí)具有解耦補(bǔ)償器和內(nèi)模控制器的功能。設(shè)計(jì)中，先根據(jù)相對(duì)增益系數(shù)矩陣選擇控制主通道，然后利用逆向解耦的原理設(shè)計(jì)控制器，其計(jì)算過程簡單并且適用于高階對(duì)象。
　　在MATLAB/SIMULINK仿真環(huán)境下，仿真研究了以上兩種機(jī)爐協(xié)調(diào)系統(tǒng)的