【摘要】：隨著大型超臨界機(jī)組的性能要求的提升,過(guò)熱汽溫控制系統(tǒng)的控制精度也隨之升高,并成為了當(dāng)今研究學(xué)者主要的研究課題和方向。自抗擾控制器(Active Disturbance Rejection Control:ADRC)因其強(qiáng)的魯棒性及抗擾性能,被作為新型的控制器進(jìn)行研究,其能夠克服傳統(tǒng)PID控制的局限性,控制效果很好。因此,本文將自抗擾控制器應(yīng)用于超臨界機(jī)組的過(guò)熱汽溫控制系統(tǒng),以滿足過(guò)熱汽溫長(zhǎng)期安全、穩(wěn)定運(yùn)行。由于自抗擾控制器參數(shù)多,且尚未找到具體有效的方法用于其參數(shù)的整定,本文通過(guò)對(duì)大量的人工智能算法的研究,決定采用易于尋求全局最優(yōu)值的人群搜索算法對(duì)自抗擾控制器的主要參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化整定。本文首先對(duì)深能保定西北郊發(fā)電有限公司的#1號(hào)機(jī)組進(jìn)行過(guò)熱汽溫?cái)?shù)據(jù)采集,利用粒子群的快速性對(duì)對(duì)象的模型進(jìn)行辨識(shí)。然后將自抗擾控制器用于過(guò)熱汽溫控制系統(tǒng),通過(guò)測(cè)試函數(shù)驗(yàn)證人群搜索算法在尋求全局最優(yōu)解明顯優(yōu)于粒子群及遺傳算法,并將其用于自抗擾控制器參數(shù)的尋優(yōu)。最后通過(guò)經(jīng)驗(yàn)公式及人群搜索算法整定的PI控制器與人群搜索算法整定的ADRC控制器的階躍擾動(dòng)性能指標(biāo)對(duì)比、人群搜索算法整定的PI控制器與人群搜索算法整定的ADRC控制器的擾動(dòng)實(shí)驗(yàn)和模型變換實(shí)驗(yàn)比較,驗(yàn)證了本文算法優(yōu)化的自抗擾控制器能夠很好的控制過(guò)熱汽溫控制系統(tǒng),同時(shí)也證實(shí)了自抗擾控制在大型超臨界機(jī)組具有一定的研究?jī)r(jià)值和應(yīng)用前景。
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TM621;TP273
【圖文】：

2 串級(jí)過(guò)熱汽溫控制系統(tǒng)火電機(jī)組能夠長(zhǎng)期安全、穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，這主要取決于過(guò)熱蒸汽的控]。簡(jiǎn)單的單回路控制系統(tǒng)雖然應(yīng)用廣泛且調(diào)節(jié)方便，但對(duì)于過(guò)熱器溫制過(guò)程，單純的使用簡(jiǎn)單的控制，已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足生產(chǎn)的需要，如果簡(jiǎn)單回路也幾乎不能實(shí)現(xiàn)。因此，對(duì)于發(fā)電機(jī)組的過(guò)熱汽溫系統(tǒng)的控制5]中，應(yīng)用動(dòng)態(tài)矩陣對(duì)過(guò)熱蒸汽溫度進(jìn)行控制。文獻(xiàn)[26]中，通過(guò)自適過(guò)熱蒸汽溫度建立動(dòng)態(tài)模型。Shibaura, Tokyo[27]等人基于內(nèi)�？刂铺岢鲂滦涂刂扑惴�-模型驅(qū)動(dòng) PID 控制。Toshiba Cho[28]等提出了具有兩個(gè)自ID算法。文獻(xiàn)[29]采用二維模糊控制對(duì)過(guò)熱蒸汽溫度進(jìn)行動(dòng)態(tài)特性研究式對(duì)對(duì)過(guò)熱汽溫幾乎全部采用串級(jí)控制系統(tǒng)。文獻(xiàn)[30]結(jié)合模糊智能控動(dòng)態(tài)矩陣的優(yōu)點(diǎn)對(duì) 300MW 機(jī)組的蒸汽溫度做了一定的改善。下面采用實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)的過(guò)熱汽溫系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)流程圖進(jìn)行串級(jí)過(guò)熱系統(tǒng)的究。本文采用的過(guò)熱汽溫系統(tǒng)是二級(jí)噴水減溫器、二級(jí)噴水減溫器出口高溫過(guò)熱器末級(jí)出口蒸汽溫度組成的串級(jí)回路系統(tǒng)。

圖 2-2 串級(jí)過(guò)熱汽溫原理圖將圖 2-2 轉(zhuǎn)換為方框圖的形式如圖 2-3 所示。圖 2-3 串級(jí)過(guò)熱汽溫方框圖過(guò)熱汽溫的串級(jí)回路中，選取減溫器作為導(dǎo)前區(qū)，即副回路的被控對(duì)象，其慣性很小，當(dāng)噴水量發(fā)生自發(fā)性波動(dòng)時(shí)，副回路能夠快速的動(dòng)作，使其快速的消除，這時(shí)，主回路能夠被視作是開環(huán)，因此能夠保證過(guò)熱汽溫基本不發(fā)生相應(yīng)的變化，而單回路汽溫控制系統(tǒng)會(huì)直接對(duì)過(guò)熱汽溫的穩(wěn)定產(chǎn)生很大的影響。當(dāng)擾動(dòng)發(fā)生在主回路時(shí)，引起過(guò)熱汽溫發(fā)生變化，串級(jí)系統(tǒng)能夠首先通過(guò)主調(diào)節(jié)器根據(jù)

7圖 2-3 串級(jí)過(guò)熱汽溫方框圖過(guò)熱汽溫的串級(jí)回路中，選取減溫器作為導(dǎo)前區(qū)，即副回路的被控對(duì)象，其慣性很小，當(dāng)噴水量發(fā)生自發(fā)性波動(dòng)時(shí)，副回路能夠快速的動(dòng)作，使其快速的消除，這時(shí)，主回路能夠被視作是開環(huán)，因此能夠保證過(guò)熱汽溫基本不發(fā)生相應(yīng)的變化，而單回路汽溫控制系統(tǒng)會(huì)直接對(duì)過(guò)熱汽溫的穩(wěn)定產(chǎn)生很大的影響。當(dāng)擾動(dòng)發(fā)生在主回路時(shí)，引起過(guò)熱汽溫發(fā)生變化，串級(jí)系統(tǒng)能夠首先通過(guò)主調(diào)節(jié)器根據(jù)其與設(shè)定值的偏差進(jìn)行調(diào)節(jié)，再通過(guò)副調(diào)節(jié)器改變減溫水流量，最終使過(guò)熱汽溫穩(wěn)定在給定值附近。實(shí)際的超臨界機(jī)組的過(guò)熱汽溫的串級(jí)控制的要求是，副回路要盡快消除減溫水的自發(fā)擾動(dòng)及副回路的其他擾動(dòng)的影響，對(duì)系統(tǒng)起到粗調(diào)的作用，因此，在副回路中選用 P 或 PI 控制器即可。而主回路對(duì)過(guò)熱汽溫起細(xì)調(diào)作用，主要是讓主

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前8條

1 李從善;劉天琪;劉利兵;李興源;李文峰;;直流多落點(diǎn)系統(tǒng)自抗擾附加阻尼控制[J];電工技術(shù)學(xué)報(bào);2015年07期

2 李賢濤;張葆;孫敬輝;毛大鵬;柏旭光;沈宏海;;航空光電穩(wěn)定平臺(tái)擾動(dòng)頻率自適應(yīng)的自抗擾控制[J];紅外與激光工程;2014年05期

3 吳丹;趙彤;陳懇;;快速刀具伺服系統(tǒng)自抗擾控制的研究與實(shí)踐[J];控制理論與應(yīng)用;2013年12期

4 劉翠花;陳紅;王廣軍;;基于分散推理結(jié)構(gòu)的過(guò)熱汽溫模糊控制及仿真[J];系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào);2011年07期

5 柳其亮;張福斌;;自校正DMC-PID過(guò)熱汽溫控制系統(tǒng)仿真[J];計(jì)算機(jī)仿真;2008年12期

6 康忠健;王清偉;黃磊;劉宗清;;基于改進(jìn)遺傳算法的自抗擾控制器參數(shù)優(yōu)化[J];信息與控制;2008年05期

7 孫志英,佟振聲,趙文升,張聰師;模糊自調(diào)整PID過(guò)熱汽溫控制系統(tǒng)[J];華北電力大學(xué)學(xué)報(bào);2001年04期

8 韓京清;自抗擾控制器及其應(yīng)用[J];控制與決策;1998年01期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 吳呂斌;利用輻射能信號(hào)優(yōu)化鍋爐主蒸汽溫度控制的研究[D];華中科技大學(xué);2009年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前3條

1 王凱;基于自適應(yīng)遺傳算法的整車主動(dòng)懸架自抗擾控制研究[D];吉林大學(xué);2017年

2 回振橋;基于PSO的超臨界機(jī)組過(guò)熱蒸汽系統(tǒng)仿真模型參數(shù)優(yōu)化[D];華北電力大學(xué);2017年

3 姜家國(guó);自抗擾控制技術(shù)及其在火電機(jī)組脫硝控制中的應(yīng)用研究[D];華北電力大學(xué);2016年

本文編號(hào)：2776966