锅炉汽包水位的积分时滞型自抗扰控制

1

作者 孙明 徐文鑫 +1 位作者 邹浓茂 赵吉兴 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第17期6874-6885,I0022,共13页

在能源绿色低碳转型过程中,火电机组承担着大量的调峰调频任务来平抑新能源电力规模化并网带来的波动,这给现役亚临界机组汽包水位的稳定控制带来巨大挑战。针对汽包水位这类非自衡过程,提出一种积分时滞型自抗扰控制策略。首先,将被控... 在能源绿色低碳转型过程中,火电机组承担着大量的调峰调频任务来平抑新能源电力规模化并网带来的波动,这给现役亚临界机组汽包水位的稳定控制带来巨大挑战。针对汽包水位这类非自衡过程,提出一种积分时滞型自抗扰控制策略。首先,将被控对象近似成积分加时滞的标称模型,然后,引入控制量时延环节以使扩张状态观测器的两个输入信号相位近似同步,最后,采用双轨迹法求解出积分时滞型自抗扰控制器的控制参数稳定域。仿真算例表明,对比其他几种典型控制算法,所提控制方法在设定值跟踪、抑制干扰以及鲁棒性等方面具有更为优良的性能。进一步,基于某600 MW亚临界燃煤机组进行给水系统的实验结果也表明,在机组稳定工况和大范围变工况两种条件下,积分时滞型自抗扰控制品质满足电力行业标准的指标要求,且相比原始的串级三冲量比例-积分-微分(proportional-integral-derivative,PID)控制策略水位偏差更小,定负荷时偏差≤1.5 mm,变负荷时偏差≤2.1 mm,展现了所提控制策略在机组深度调峰和性能优化等方面的良好应用前景。 展开更多

关键词 锅炉汽包水位 非自平衡过程 积分时滞模型 自抗扰控制 稳定域

在线阅读 下载PDF 职称材料

余热锅炉汽包水位的模糊神经控制仿真研究 被引量：1

2

作者 张坤 王华 +1 位作者 王建军 王辉涛 《控制工程》 CSCD 北大核心 2010年第S3期73-77,共5页

针对烧结环冷机工况发生较大变化时,余热锅炉汽包水位容易出现"虚假水位"现象,导致其串级三冲量控制系统不能投入自动运行,必须改为手动控制,对汽包水位的动态特性进行了充分的分析,在串级三冲量控制方式的基础上,引入模糊神... 针对烧结环冷机工况发生较大变化时,余热锅炉汽包水位容易出现"虚假水位"现象,导致其串级三冲量控制系统不能投入自动运行,必须改为手动控制,对汽包水位的动态特性进行了充分的分析,在串级三冲量控制方式的基础上,引入模糊神经控制算法,将基于RBF的模糊神经网络与参数在线自整定PID的复合控制策略应用到烧结环冷机排气端的余热锅炉汽包水位的控制系统。仿真结果表明,该控制方案具有较强的稳定性和适应性,与传统的PID控制方案相比,能有效地克服蒸汽流量扰动和给水流量扰动,且在对象参数变化较大时仍能获得良好的动静态性能和鲁棒性,实现了汽包水位的自适应调节。 展开更多

关键词 余热锅炉 汽包水位 PID参数在线自整定 RBF神经网络 模糊控制

在线阅读 下载PDF 职称材料

转炉余热锅炉汽包水位的控制 被引量：2

3

作者 周洪明 《冶金能源》 1999年第3期49-52,共4页

转炉余热锅炉的运行是随转炉的间断生产而变化，其汽包水位的正确控制对锅炉的安全运行尤为重要。本文对水位波动的原因、波动范围、吹氧前后汽包水位的设定、给水流速的控制，并对鞍钢第一。

关键词 转炉 余热锅炉 汽包水位 控制

在线阅读 下载PDF 职称材料

具有对负荷变化前馈补偿的锅炉汽包水位系统的神经网络内模控制 被引量：17

4

作者 彭道刚 杨平 +1 位作者 杨艳华 刘玉玲 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第5期141-145,共5页

电站锅炉汽包水位间接地反映了锅炉负荷与给水平衡的关系,是电站发电机组运行的主要控制参数之一。该文提出将基于神经网络的内模控制策略应用到电站锅炉的汽包水位控制中,并考虑负荷变化对汽包水位的影响,将蒸汽流量信号引入到神经网... 电站锅炉汽包水位间接地反映了锅炉负荷与给水平衡的关系,是电站发电机组运行的主要控制参数之一。该文提出将基于神经网络的内模控制策略应用到电站锅炉的汽包水位控制中,并考虑负荷变化对汽包水位的影响,将蒸汽流量信号引入到神经网络内模控制器中,使其对汽包水位系统的蒸汽流量扰动具有前馈补偿能力,以消除“虚假水位”现象。同时,总的控制对象输入由神经网络内模控制器 NNC 和一个鲁棒反馈控制器 RC 组成,两个控制器的输出信号通过变参数加权综合后共同作用于被控对象,这样保证在控制初化的情况下系统仍然具有良好的调节品质。仿真试验结果表明了该控制策略的有效性和实用性。 展开更多

关键词 内模控制器 神经网络 负荷变化 对象特性 前馈补偿 汽包水位控制 系统 电站锅炉 发电机组 锅炉汽包

在线阅读 下载PDF 职称材料

锅炉汽包水位系统的预测函数控制 被引量：29

5

作者 王东风 韩璞 王国玉 《华北电力大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2003年第3期44-47,共4页

在给出具有可测干扰系统的预测函数控制(PFC)算法的基础上,结合预测函数控制、串级调节的优点,提出了锅炉汽包水位控制系统的PFC—PID透明控制策略:内回路采用PID控制快速消除给水流量的扰动,外回路采用带前馈补偿的PFC控制,可有效地克... 在给出具有可测干扰系统的预测函数控制(PFC)算法的基础上,结合预测函数控制、串级调节的优点,提出了锅炉汽包水位控制系统的PFC—PID透明控制策略:内回路采用PID控制快速消除给水流量的扰动,外回路采用带前馈补偿的PFC控制,可有效地克服汽包水位系统的另一主要扰动——蒸汽流量的扰动,同时PFC的强鲁棒性保证了在对象特性变化的情况下系统仍然具有良好的调节品质。计算机仿真结果显示了该控制策略的有效性和实用性。 展开更多

关键词 锅炉 汽包水位系统 预测函数控制 控制策略 自动控制系统

在线阅读 下载PDF 职称材料

余热锅炉汽包水位波动的不确定性成分研究 被引量：10

6

作者 余南华 刘永文 +1 位作者 张会生 马文通 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第7期18-23,共6页

燃气-蒸汽联合循环系统余热锅炉的汽包水位波动具有不确定性成分,其存在影响到控制系统的性能。根据现场数据并结合有关两相流研究成果,对水位波动不确定性成分的形成机理及其模型的建立等进行了研究,得到水位波动的不确定性成分主要来... 燃气-蒸汽联合循环系统余热锅炉的汽包水位波动具有不确定性成分,其存在影响到控制系统的性能。根据现场数据并结合有关两相流研究成果,对水位波动不确定性成分的形成机理及其模型的建立等进行了研究,得到水位波动的不确定性成分主要来源于低频的压降振荡引起的谐波及随机噪声两部分的结论。然后,利用ARMA噪声建模的方法来恢复谐波成分并建立了统一的噪声模型,针对谐波成分的特点设计了LMS自适应信号陷波器,来分离开谐波得到了水位的确定性成分。最后的仿真结果表明了文中对不确定性成分的分析与建模是合理的。 展开更多

关键词 余热锅炉 汽包水位波动 不确定性成分 建模 谐波模型

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于模糊PID的工业锅炉汽包水位控制系统的仿真研究 被引量：15

7

作者 唐令波 雷玉勇 +1 位作者 邴龙健 蔡黎明 《机械设计与制造》 北大核心 2009年第11期110-112,共3页

目前,汽包水位的控制大多采用常规PID控制方式,由于其控制参数是固定不变的,其控制效果往往难以满足要求,造成系统不稳定甚至失控。在对MATLAB软件及其工具箱进行介绍的基础上,通过SIMULINK对汽包水位的模糊PID控制系统进行仿真分析。... 目前,汽包水位的控制大多采用常规PID控制方式,由于其控制参数是固定不变的,其控制效果往往难以满足要求,造成系统不稳定甚至失控。在对MATLAB软件及其工具箱进行介绍的基础上,通过SIMULINK对汽包水位的模糊PID控制系统进行仿真分析。研究表明,基于模糊控制策略锅炉汽包水位控制系统,过渡过程时间较短,超调量小,系统抗干扰能力强,能很好地克服蒸汽流量扰动对汽包水位的影响,从而改善了被控过程的动态、稳态性能,控制效果优于常规的PID控制。具有很好的应用前景。 展开更多

关键词 工业锅炉 汽包水位 模糊控制 PID控制 仿真 SIMULINK

在线阅读 下载PDF 职称材料

电站锅炉汽包水位的CMAC神经网络与PID复合控制 被引量：10

8

作者 杨平 彭道刚 +1 位作者 王志萍 杨艳华 《动力工程》 CSCD 北大核心 2004年第6期805-808,共4页

提出了电站锅炉汽包水位系统的CMAC神经网络与PID的复合控制策略。将蒸汽流量信号引入到CMAC神经网络中,考虑负荷变化对汽包水位的影响,使其具有前馈补偿能力,以消除"虚假水位"现象。总的控制输出由CMAC神经网络的输出和一个... 提出了电站锅炉汽包水位系统的CMAC神经网络与PID的复合控制策略。将蒸汽流量信号引入到CMAC神经网络中,考虑负荷变化对汽包水位的影响,使其具有前馈补偿能力,以消除"虚假水位"现象。总的控制输出由CMAC神经网络的输出和一个常规PID控制器的输出通过变参数加权综合后作用于被控对象,这样保证在控制初期以及对象特性变化的情况下系统仍然具有良好的调节品质。仿真试验结果表明了该控制策略的有效性和实用性。 展开更多

关键词 自动控制技术 电站锅炉 汽包水位 CMAC神经网络 复合控制

在线阅读 下载PDF 职称材料

联合循环余热锅炉汽包水位晃荡信号智能预测 被引量：5

9

作者 谭季秋 鄂加强 钟定清 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期966-971,共6页

为揭示联合循环余热锅炉汽包水位晃荡机理,应用混沌分形理论,选择合适的滞时τ,对联合循环余热锅炉汽包水位晃荡信号时间序列进行相空间重构,得出联合循环余热锅炉汽包水位晃荡信号具有混沌特性,同时建立输入层节点数为3、隐含层节点数... 为揭示联合循环余热锅炉汽包水位晃荡机理,应用混沌分形理论,选择合适的滞时τ,对联合循环余热锅炉汽包水位晃荡信号时间序列进行相空间重构,得出联合循环余热锅炉汽包水位晃荡信号具有混沌特性,同时建立输入层节点数为3、隐含层节点数为5、输出层节点数为1的神经网络预测模型对联合循环余热锅炉汽包水位晃荡时间序列进行预测。研究结果表明:混沌优化算法对联合循环余热锅炉汽包实验水位晃荡信号预报精度高,经过1000次粗搜索迭代和761次细搜索迭代,可将误差降低至101.7。 展开更多

关键词 余热锅炉 汽包 水位晃荡信号 智能预测

在线阅读 下载PDF 职称材料

锅炉汽包水位控制策略的现状分析 被引量：38

10

作者 周佳 曹小玲 刘永文 《锅炉技术》 北大核心 2005年第3期5-10,71,共7页

概述了汽包水位经典三冲量控制方案及其特点,对现行先进汽包水位控制策略作了详细地分析,同时对汽包水位控制策略进行了总结,为开发锅炉汽包水位先进控制策略奠定了有意义的基础。

关键词 锅炉 汽包水位 三冲量 PID 控制策略

在线阅读 下载PDF 职称材料

铜转炉冶炼过程中余热锅炉水位的优化控制 被引量：3

11

作者 凌玉华 陈琳 +1 位作者 廖力清 杨欣荣 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期108-112,共5页

以110 t铜转炉冶炼过程中余热锅炉为研究对象,探讨了锅筒水位的动态特性,推导了不同扰动之间的关系。分析了传统三冲量锅筒水位控制方案的不足,引入压力参数作为补充控制量,提出了改进的优化控制方案。通过对给水流量和蒸气流量信号的... 以110 t铜转炉冶炼过程中余热锅炉为研究对象,探讨了锅筒水位的动态特性,推导了不同扰动之间的关系。分析了传统三冲量锅筒水位控制方案的不足,引入压力参数作为补充控制量,提出了改进的优化控制方案。通过对给水流量和蒸气流量信号的合成处理,简化了静态参数配合的调试和计算,提高了整个控制系统的鲁棒性。实际应用结果表明,锅筒水位的波动范围可控制在50 mm以内,产气量达12 t,同比增加40%,蒸气温度提高30%。 展开更多

关键词 余热锅炉 锅筒水位 三冲量控制 优化控制

在线阅读 下载PDF 职称材料

CFB锅炉汽包水位自校正PID模糊控制研究 被引量：10

12

作者 张益农 萧德云 《计算机应用与软件》 CSCD 北大核心 2004年第12期34-36,62,共4页

通过对CFB锅炉汽包水位动态特性的分析 ,讨论了一种自校正PID模糊控制对汽包水位进行控制的策略。仿真研究表明 ,这种方案使汽包水位控制系统具有较强的鲁棒性及良好的控制品质 ,提高了系统的动静态性能指标。

关键词 CFB锅炉 汽包水位 自校正PID模糊控制 鲁棒性 循环流化床锅炉

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于IMC的锅炉汽包水位控制系统仿真研究 被引量：12

13

作者 张哲 左为恒 左培新 《热力发电》 CAS 北大核心 2013年第8期59-62,68,共5页

分析了锅炉汽包水位变化的特点和内模控制(IMC)的特点,提出了基于IMC的汽包水位三冲量串级控制系统。该控制系统将蒸汽流量作为前馈信号,内环采用PID控制器,以克服给水流量、给水压力对汽包水位控制的干扰;外环采用IMC控制器,以克服蒸... 分析了锅炉汽包水位变化的特点和内模控制(IMC)的特点,提出了基于IMC的汽包水位三冲量串级控制系统。该控制系统将蒸汽流量作为前馈信号,内环采用PID控制器,以克服给水流量、给水压力对汽包水位控制的干扰;外环采用IMC控制器,以克服蒸汽流量的干扰,并维持汽包水位恒定。将基于IMC汽包水位控制系统仿真结果与PID-PID汽包水位控制系统进行了对比,结果表明基于IMC汽包水位控制策略较PID-PID汽包水位控制策略响应更快速,稳态性能更好,具有良好的鲁棒性和抗干扰能力,同时验证了基于IMC的汽包水位三冲量串级控制系统的有效性。 展开更多

关键词 锅炉汽包水位 三冲量 内模控制 串级前馈

在线阅读 下载PDF 职称材料

CFB锅炉汽包水位的专家PID控制 被引量：7

14

作者 俞海斌 褚健 《机电工程》 CAS 2000年第3期103-106,共4页

讨论了一种专家系统与实时控制相结合的实时专家ＰＩＤ控制方法，并用此方法控制热电厂循环流化床锅炉（Ｃｉｒｃｕｌａｔｉｎｇ Ｆｌｕｉｄｉｚｅｄ Ｂｅｄ Ｂｏｉｌｅｒ，简称 ＣＦＢ锅炉）的汽包水位，使得锅炉水位即使在扰动幅度较... 讨论了一种专家系统与实时控制相结合的实时专家ＰＩＤ控制方法，并用此方法控制热电厂循环流化床锅炉（Ｃｉｒｃｕｌａｔｉｎｇ Ｆｌｕｉｄｉｚｅｄ Ｂｅｄ Ｂｏｉｌｅｒ，简称 ＣＦＢ锅炉）的汽包水位，使得锅炉水位即使在扰动幅度较大的情况下仍能保持自控，现场投运获得了良好的控制效果。 展开更多

关键词 循环流化床锅炉 专家PID控制 汽包水位

在线阅读 下载PDF 职称材料

锅炉汽包水位优化运行控制分析 被引量：6

15

作者 宋行强 牛振国 刘长振 《锅炉技术》 北大核心 2004年第2期59-61,共3页

分析了锅炉汽包可见水位、重量水位、实际水位在水位测量中的关系及影响水位测量准确性的因素 ,并结合胜利电厂 670t/h锅炉实际运行的水位偏差 ,计算出正常水位时可见水位的控制值 ,以此进行了运行控制改进 。

关键词 汽包水位 优化控制 运行分析 锅炉

在线阅读 下载PDF 职称材料

大容量余热锅炉汽包水位的建模分析 被引量：2

16

作者 王强 曹小玲 苏明 《动力工程》 EI CSCD 北大核心 2008年第2期205-209,共5页

为建立大容量余热锅炉(HRSG)水位控制仿真模型,需准确测量汽包各点的水位.但现场测得的HRSG水位信号包含有由不确定因素产生的噪声成分,具有脉动特性.采用Hilbert-Huang变换(HHT)时-频分析方法对水位信号进行频带识别,引入高斯模型来表... 为建立大容量余热锅炉(HRSG)水位控制仿真模型,需准确测量汽包各点的水位.但现场测得的HRSG水位信号包含有由不确定因素产生的噪声成分,具有脉动特性.采用Hilbert-Huang变换(HHT)时-频分析方法对水位信号进行频带识别,引入高斯模型来表征水位噪声,并设计了低通权值Myriad滤波器对水位信号进行非线性滤波.现场实验数据分析表明:这一水位信号分析方法是合理的,可有效降低各点水位信号波动的差异,从而提取到真实的水位信号. 展开更多

关键词 能源与动力工程 余热锅炉 汽包水位 水位信号 Myriad滤波器 噪声

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于DMC-PID串级控制的火电厂锅炉汽包水位控制系统 被引量：7

17

作者 王永兰 王文兰 魏阿明 《动力工程》 CSCD 北大核心 2009年第8期761-764,共4页

针对火电厂锅炉主汽温大惯性、大延迟的特点,提出将动态矩阵控制(DMC)算法和串级控制相结合的新型DMC-PID串级控制技术应用于火电厂锅炉汽包水位的控制,它既克服了单纯PID鲁棒性差的缺点,又克服了单纯DMC由于单层结构而带来的抗内扰能... 针对火电厂锅炉主汽温大惯性、大延迟的特点,提出将动态矩阵控制(DMC)算法和串级控制相结合的新型DMC-PID串级控制技术应用于火电厂锅炉汽包水位的控制,它既克服了单纯PID鲁棒性差的缺点,又克服了单纯DMC由于单层结构而带来的抗内扰能力差的问题,充分发挥了PID抗干扰性强和DMC对惯性、延迟适应能力强的优点。仿真结果表明:DMC-PID串级控制系统具有较强的鲁棒性及良好的调节性能,提高了系统的动静态性能指标,其总体性能优于PID-PID串级控制系统。 展开更多

关键词 锅炉 动态矩阵控制 DMC—PID 串级控制系统 汽包水位 仿真研究

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于PFC-PID的锅炉汽包水位控制系统

18

作者 王菊花 孟庆金 《济南大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2012年第2期170-174,共5页

根据预测函数控制(Predictive Functional Control,PFC)的基本原理和应用特点,在分析其一般算法的基础上,设计了余热锅炉汽包水位控制系统的预测函数控制器。通过内回路采用传统PID,外回路采用预测函数控制——预测函数控制与PID串级控... 根据预测函数控制(Predictive Functional Control,PFC)的基本原理和应用特点,在分析其一般算法的基础上,设计了余热锅炉汽包水位控制系统的预测函数控制器。通过内回路采用传统PID,外回路采用预测函数控制——预测函数控制与PID串级控制相结合,取代传统的汽包水位三冲量串级PID控制。MATLAB仿真结果表明,与传统PID控制策略相比,PFC-PID控制策略能快速消除给水流量的扰动,且具有较强的鲁棒性,动态品质良好。 展开更多

关键词 预测函数控制 余热锅炉汽包水位控制 串级控制

在线阅读 下载PDF 职称材料

锅炉汽包水位的Fuzzy控制应用 被引量：2

19

作者 杨为民 刘建芳 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第z1期545-546,共2页

为满足锅炉这样一种多变量系统,且被控量具有非线性,时变大以及相互耦合较强的控制要求,提出模糊控制系统,用于锅炉水位控制取得满意的控制质量,并通过MATALB仿真对PID控制与Fuzzy控制性能作了比较,计算机仿真结果显示了Fuzzy控制性能... 为满足锅炉这样一种多变量系统,且被控量具有非线性,时变大以及相互耦合较强的控制要求,提出模糊控制系统,用于锅炉水位控制取得满意的控制质量,并通过MATALB仿真对PID控制与Fuzzy控制性能作了比较,计算机仿真结果显示了Fuzzy控制性能的有效性和实用性。 展开更多

关键词 水位控制 锅炉汽包 模糊控制 PID控制

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于模糊神经网络PID的锅炉汽包水位控制 被引量：12

20

作者 刘春艳 刘文军 《热力发电》 CAS 北大核心 2011年第8期34-37,44,共5页

将基于模糊神经网络的PID控制器作为给水控制系统的锅炉汽包水位调节器,可实时整定PID控制器的参数,以适应控制系统的要求。仿真结果表明,基于模糊神经网络的PID给水控制系统的响应快速性、调节平稳性及抗干扰能力均优于常规的PID控制器。

关键词 锅炉 汽包水位 给水控制 神经网络 模糊规则 PID控制器

在线阅读 下载PDF 职称材料