自抗扰控制技术在超临界机组协调控制系统中的应用

摘要

超(超)临界机组是典型的非线性、大时滞与大惯性并存的多变量强耦合系统,这使得机组在大幅变工况下采用常规PID控制方法的协调控制品质变差,影响机组的负荷响应速度,同时易造成主汽压等参数波动大。将先进的自抗扰控制技术(ADRC)应用到超超临界机组的协调控制,并借助电站仿真系统开展实验研究,对提高机组的协调控制品质具有重要的意义。
　　论文分析了超(超)临界机组的动态特性以及协调控制特点;介绍了ADRC算法的原理,分别对非线性和线性两种自抗扰控制器的组成进行了论述,给出了控制器各环节的离散化形式,并对自抗扰控制器参数整定规律进行了一些探讨;针对某1000MW超超临界机组,设计协调自抗扰控制方案,并基于Matlab编写了两种自抗扰实时控制算法。借助UDP/IP协议与该超临界机组全范围仿真系统进行双向实时通讯,分别用 ADRC和LADRC进行定压与滑压的大幅升降负荷实验。仿真结果表明:自抗扰控制无论在负荷调节快速还是主汽压力的稳定性方面,都明显好于原机组PID控制器。

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第1章 绪 论

1.1 论文研究背景及意义

1.2 超临界机组协调控制研究发展现状

1.3 自抗扰控制技术的产生和发展现状

1.4 论文的主要研究内容

第2章 超临界机组特性及协调控制系统分析

2.1 超临界机组特点及运行特性分析

2.2 单元机组协调控制系统组成及原理

2.3 超临界机组模型特性及协调控制一般策略

2.4 本章小结

第3章 自抗扰控制技术的原理

3.1非线性PID控制器

3.2 自抗扰控制器

3.3 线性自抗扰控制器

3.4 本章小结

第4章 协调系统自抗扰控制方案设计与实现

4.1 被控对象及协调控制方式简介

4.2 协调系统自抗扰控制方案设计

4.3 控制器算法离散化处理及编程实现

4.4 自抗扰控制器参数整定

4.5 本章小结

第5章 协调系统自抗扰控制的仿真实验研究

5.1 STAR-90仿真技术简介

5.2 协调自抗扰补偿控制方案

5.3 非线性ADRC协调控制仿真实验

5.4 LADRC协调控制仿真实验

5.5 实验结果分析

5.6 本章小结

第6章 结论与展望

6.1 总结

6.2展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文及其他成果

致谢