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机炉协调系统的模糊增益调度预测控制 被引量:39
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作者 张铁军 吕剑虹 华志刚 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第4期158-165,共8页
多变量锅炉-汽机协调系统的动态特性随着工况而变化,文中提出了一种新型的模糊增益调度预测控制策略来控制这个非线性过程。基于模糊集合理论建立了机炉协调系统的非线性离散全局模糊模型,并设计了一种基于全局模糊模型的新型扩展状态... 多变量锅炉-汽机协调系统的动态特性随着工况而变化,文中提出了一种新型的模糊增益调度预测控制策略来控制这个非线性过程。基于模糊集合理论建立了机炉协调系统的非线性离散全局模糊模型,并设计了一种基于全局模糊模型的新型扩展状态空间预测控制器。它能方便地处理控制作用的受限优化问题,同时它卓越的滚动优化能力又确保了机炉协调系统在全工况范围内的最优控制品质。仿真试验表明:文中所提出的全局非线性预测控制器在控制作用幅值、速率均受限的情况下仍具有满意的全工况负荷跟踪性能。 展开更多
关键词 热能动力工程 机炉协调系统 模糊增益调度预测控制 非线性系统
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基于免疫优化的机炉协调系统模糊增益调度H_∞鲁棒控制 被引量:10
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作者 林金星 沈炯 李益国 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第17期92-98,共7页
针对非线性锅炉-汽轮机系统在负荷点大范围变动情况下的协调控制,提出了一种新的免疫优化模糊增益调度H∞鲁棒控制方法。该方法首先利用H∞/混合灵敏度方法设计出多个H∞局部鲁棒控制器以覆盖机炉系统的负荷变化区间;然后采用模糊推理... 针对非线性锅炉-汽轮机系统在负荷点大范围变动情况下的协调控制,提出了一种新的免疫优化模糊增益调度H∞鲁棒控制方法。该方法首先利用H∞/混合灵敏度方法设计出多个H∞局部鲁棒控制器以覆盖机炉系统的负荷变化区间;然后采用模糊推理生成增益调度准则以实现各局部控制器间的软切换;最后利用免疫遗传算法对模糊增益调度准则的结构参数进行优化设计,从而保证闭环系统具有良好的全局控制性能。仿真研究表明:基于该方法设计出的协调控制系统在大工况范围内具有优良的调节品质。 展开更多
关键词 机炉协调系统 H∞鲁棒控制 模糊推理 增益调度 免疫优化
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机炉协调系统的鲁棒非线性控制 被引量:3
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作者 闪文晓 李东海 +1 位作者 陈金莉 姜学智 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第23期80-85,共6页
文中将一种近似反馈线性化方法和概率鲁棒分析设计方法结合起来设计机炉协调控制器。近似反馈线性化方法采用积分观测器估计并补偿系统的扩张状态,不仅实现了系统的近似线性化,而且减弱了外扰、参数不确定性和限幅限速对系统的影响。控... 文中将一种近似反馈线性化方法和概率鲁棒分析设计方法结合起来设计机炉协调控制器。近似反馈线性化方法采用积分观测器估计并补偿系统的扩张状态,不仅实现了系统的近似线性化,而且减弱了外扰、参数不确定性和限幅限速对系统的影响。控制器的参数采用基于遗传算法的概率鲁棒分析设计方法得到,在设计阶段可直接考虑鲁棒性能设计要求。最后设计了两种典型情况进行仿真,并与回路成形H∞方法进行了比较,结果显示文中的方法具有更好的鲁棒性和适应性。 展开更多
关键词 机炉协调系统 反馈线性化 概率鲁棒分析设计 蒙特卡罗仿真 遗传算法
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机炉协调系统的子空间辨识及预测控制 被引量:3
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作者 吴啸 沈炯 《东南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第A02期281-286,共6页
针对机炉协调系统,提出一种基于子空间辨识和多模型策略结合的数据驱动建模方法.基于多模型建模的分解合成原理,原有非线性系统首先被划分为若干个工作区间,通过获取与各工作区间对应的输入输出数据,使用子空间辨识的方法以获得局部状... 针对机炉协调系统,提出一种基于子空间辨识和多模型策略结合的数据驱动建模方法.基于多模型建模的分解合成原理,原有非线性系统首先被划分为若干个工作区间,通过获取与各工作区间对应的输入输出数据,使用子空间辨识的方法以获得局部状态空间模型.随后,利用各局部模型在切换点上的连贯关系,将所有局部模型转化到一组共同的基下,从而获得整体多模型系统.由于其数据驱动特性,该建模方法可以在系统机理和结构未知的情况下,被广泛用于各种类型对象,同时由于所得模型具有状态空间形式,因此又适用于高级控制器的设计.基于辨识模型,将多模型预测控制器用于机炉协调系统的大范围变工况调节.仿真研究证明了该方法的有效性. 展开更多
关键词 机炉协调系统 子空间辨识 模型预测控制 多模型
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非线性机炉协调系统的多变量输出反馈L1自适应控制 被引量:2
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作者 韩四维 沈炯 潘蕾 《东南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期417-426,共10页
针对机炉协调系统非线性、参数时变、受扰等特点,将现有单输入单输出、线性输出映射系统的输出反馈L1自适应控制算法推广至一类多输入多输出、非线性输出映射的系统.利用2-范数意义下利普希茨条件的性质,给出根据被控对象数学模型确定... 针对机炉协调系统非线性、参数时变、受扰等特点,将现有单输入单输出、线性输出映射系统的输出反馈L1自适应控制算法推广至一类多输入多输出、非线性输出映射的系统.利用2-范数意义下利普希茨条件的性质,给出根据被控对象数学模型确定参数搜索界的方法,并对所设计控制系统的稳定性及瞬态跟踪误差界进行了分析.采用机炉系统的阀门反馈信号作为状态观测器的输入信号,解决了阀门开度的物理限制导致的积分饱和问题.利用经典的Bell-str9m机炉协调系统模型,分别对汽包水位偏差设定值不为零/为零的2组典型工况点进行了大范围负荷跟踪的仿真实验.实验结果表明,所提出的控制算法相比传统的鲁棒控制算法,过渡时间短及超调量小,在进行大范围负荷跟踪时,无需重新整定控制器参数仍能保持优良的控制性能. 展开更多
关键词 机炉协调系统 非线性控制 L1自适应控制 输出反馈
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耦合过热汽温调节的直流炉燃煤机组抗干扰机炉协调控制系统 被引量:2
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作者 范赫 苏志刚 +1 位作者 彭献永 周怀春 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第3期1010-1021,I0017,共13页
为帮助电网消纳间歇性可再生能源发电量,直流炉燃煤机组需要大范围变负荷运行,同时维持过热汽温稳定,然而机组变负荷运行中的多种扰动和系统非线性会降低机组负荷跟踪速率和过热汽温控制品质。因此,该文结合含过热汽温的机炉协调系统动... 为帮助电网消纳间歇性可再生能源发电量,直流炉燃煤机组需要大范围变负荷运行,同时维持过热汽温稳定,然而机组变负荷运行中的多种扰动和系统非线性会降低机组负荷跟踪速率和过热汽温控制品质。因此,该文结合含过热汽温的机炉协调系统动态模型,构建非线性控制方法,并利用高阶滑模观测器估计系统中的多种扰动,提出一种耦合过热汽温调节的机炉协调系统抗干扰控制方法。结果表明:与传统比例积分控制、二自由度比例积分及线性自抗扰控制方法相比,所设计控制系统最大绝对误差降低超过90%。该文方法能使机组快速跟踪负荷指令,有效抵制多种扰动,同时维持过热汽温稳定,保证机组安全经济运行。 展开更多
关键词 直流燃煤 机炉协调系统 过热汽温 抗干扰控制
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基于模糊Lyapunov函数的机炉协调跟踪控制器设计 被引量:7
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作者 柳善建 刘西陲 +2 位作者 沈炯 李益国 吴婕 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第11期96-103,16,共8页
针对火力发电机组具有强非线性,现场运行中存在参数变动等特点,提出了一种基于机炉协调系统的T-S模糊模型进行鲁棒跟踪控制器设计的方法。首先针对一个锅炉—汽轮机模型中存在的非线性项,利用替换拆分方法,并考虑了参数变动因素,建立了... 针对火力发电机组具有强非线性,现场运行中存在参数变动等特点,提出了一种基于机炉协调系统的T-S模糊模型进行鲁棒跟踪控制器设计的方法。首先针对一个锅炉—汽轮机模型中存在的非线性项,利用替换拆分方法,并考虑了参数变动因素,建立了系统的T-S模糊不确定参数模型。然后利用并行分配补偿方法设计模糊控制器,基于模糊Lyapunov函数进行控制系统的稳定性分析,借助线性矩阵不等式方法(linear matrix inequalities,LMI)将稳定性判据转换成凸优化问题,得到了宽松的系统保性能稳定跟踪控制率。最后将所设计的控制器用于机炉协调系统的跟踪控制,通过对比验证,证明了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 机炉协调系统 跟踪控制 线性矩阵不等式 不确 定参数模型 模糊李亚普诺夫函数
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电站锅炉-汽轮机系统的模糊H_2/H_∞负荷跟踪控制 被引量:7
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作者 鹿竹叶 王东风 王彪 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期273-279,共7页
针对火电机组机炉协调系统的非线性以及现场运行存在多种不确定性干扰等特性,提出一种在混合H_2/H_∞性能指标约束下的T-S模糊负荷跟踪控制器设计方法。该方法以混合H_2/H_∞跟踪性能为目标,利用并行分配补偿方法对系统T-S模糊模型设计... 针对火电机组机炉协调系统的非线性以及现场运行存在多种不确定性干扰等特性,提出一种在混合H_2/H_∞性能指标约束下的T-S模糊负荷跟踪控制器设计方法。该方法以混合H_2/H_∞跟踪性能为目标,利用并行分配补偿方法对系统T-S模糊模型设计模糊状态反馈增益和误差积分增益控制器,并利用Lyapunov函数对闭环系统进行稳定性分析,得到满足H_2/H_∞跟踪性能的线性矩阵不等式。在不同负荷下对Bell-■str■m机炉协调系统T-S模糊模型(以下简称T-S模型)进行仿真实验,并基于该方法对被控系统的T-S模型、失配T-S模型和线性模型进行控制比较。结果表明:所设计的控制方法具有良好的控制性能,对失配T-S模型的控制具有较好的鲁棒性。 展开更多
关键词 机炉协调系统 T-S模糊模型 混合H2/H∞跟踪控制 LYAPUNOV函数 线性矩阵不等式
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基于改进逆向解耦的超超临界机组机炉协调控制 被引量:4
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作者 江溢洋 王东风 《华北电力大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2014年第5期89-94,共6页
针对超超临界机组机炉耦合系统采用常规的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... 针对超超临界机组机炉耦合系统采用常规的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。 展开更多
关键词 逆向解耦 内模控制 PID控制 机炉协调系统
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