為進(jìn)一步提高傳統(tǒng)鍋爐汽包水位控制系統(tǒng)的響應(yīng)速度、抗干擾能力和魯棒性,提出一種基于全程非線性積分滑模面與擾動(dòng)補(bǔ)償?shù)膬?nèi)�；？刂撇呗�。采用內(nèi)模控制結(jié)構(gòu)補(bǔ)償時(shí)滯對(duì)系統(tǒng)的影響,運(yùn)用滑�？刂坡商岣呦到y(tǒng)的魯棒性,設(shè)計(jì)基于內(nèi)�？刂平Y(jié)構(gòu)的全程非線性積分滑模面的滑�？刂坡桑↖nternal Model Control Structure with Global Non-Integral Sliding Mode Control Law,IM-GNISMC）,不僅可改善系統(tǒng)的暫態(tài)性能,而且能消除滑模趨近階段,使系統(tǒng)具有全程魯棒性。由于鍋爐汽包水位是積分非自平衡系統(tǒng),為改善系統(tǒng)的抗干擾能力,并消除階躍擾動(dòng)后的穩(wěn)態(tài)誤差,設(shè)計(jì)擾動(dòng)抑制控制器。進(jìn)行理論分析和仿真驗(yàn)證,并與三沖量串級(jí)比例-積分-微分（Proportional Integral Differential,PID）控制和內(nèi)模控制相比較。仿真結(jié)果表明:設(shè)計(jì)的控制器具有響應(yīng)速度快、超調(diào)量小和魯棒性強(qiáng)等特點(diǎn)。 

【文章來(lái)源】：中國(guó)航海. 2020,43(03)北大核心CSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：6 頁(yè)

【部分圖文】：

當(dāng)K減少20%時(shí)3種控制器的系統(tǒng)響應(yīng)

目前的鍋爐汽包水位主要采用三沖量串級(jí)PID控制,雖然其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、參數(shù)易整定,但其只適用于定工況,而內(nèi)�？刂剖腔诒豢貙�(duì)象模型的新型控制器,具有設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、跟蹤性能好和魯棒性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。[6]在鍋爐汽包水位內(nèi)�？刂浦�,將內(nèi)環(huán)PID控制與鍋爐水位系統(tǒng)的傳遞函數(shù)組合形成汽包水位的廣義被控對(duì)象。鍋爐汽包水位的內(nèi)�？刂平Y(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1。圖1中:C1為內(nèi)環(huán)PID控制;KP為調(diào)節(jié)閥;αW為給水流量反饋裝置;GW為鍋爐水位系統(tǒng)傳遞函數(shù);Gp為廣義被控制對(duì)象;Gm為被控對(duì)象的過(guò)程數(shù)學(xué)模型;D為擾動(dòng)通道的傳遞函數(shù);C為內(nèi)�？刂破�。由圖1可得系統(tǒng)的輸入輸出關(guān)系為

汽包水位內(nèi)模滑�？刂破鹘Y(jié)構(gòu)見(jiàn)圖2。本文采用Smith預(yù)估結(jié)構(gòu)補(bǔ)償時(shí)滯對(duì)系統(tǒng)造成的影響,控制器采用滑�？刂坡稍鰪�(qiáng)系統(tǒng)在不同工況下的魯棒性。控制方案包括2個(gè)控制器:Q為基于滑�？刂坡傻闹骺刂破�;Gd為基于擾動(dòng)補(bǔ)償?shù)臄_動(dòng)抑制控制器。em為模型誤差,ym-為模型的預(yù)測(cè)輸出。在鍋爐汽包水位的控制系統(tǒng)中,若把內(nèi)回路近似看作比例環(huán)節(jié),則鍋爐水位系統(tǒng)的廣義傳遞函數(shù)為

【參考文獻(xiàn)】：
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