自抗擾控制器的智能優(yōu)化設(shè)計(jì)及其在熱工控制系統(tǒng)中的應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間:2021-07-12 17:56
自抗擾控制(ADRC)作為一種新型實(shí)用控制技術(shù),相較于傳統(tǒng)控制器具備更優(yōu)越的控制效果和抗擾能力,能順應(yīng)現(xiàn)代工業(yè)中熱力系統(tǒng)逐漸向大型化和復(fù)雜化發(fā)展趨勢(shì),滿足人們對(duì)控制品質(zhì)方面的高要求。近年來(lái),線性自抗擾控制器(LADRC)的提出更是拓寬了自抗擾控制的工程應(yīng)用道路。然而,目前已有的控制器整定方法較為依賴于對(duì)象動(dòng)態(tài)特性和個(gè)別參數(shù)經(jīng)驗(yàn)調(diào)節(jié),調(diào)參效率較低。尤其是在應(yīng)對(duì)具有復(fù)雜特性的熱工對(duì)象時(shí),控制器的參數(shù)選取對(duì)最終的控制效果影響較大。以上局限在一定程度上阻礙了自抗擾控制器在實(shí)際熱工現(xiàn)場(chǎng)中的廣泛應(yīng)用。本文針對(duì)線性自抗擾控制器在大耦合、大遲延、高階特性熱工系統(tǒng)應(yīng)用中的控制難點(diǎn),提出了對(duì)其進(jìn)行智能優(yōu)化的方法。該方法基于一種目前效果最優(yōu)的新型啟發(fā)式智能算法:傳熱搜索(HTS)算法。本文在此算法基礎(chǔ)上進(jìn)行進(jìn)一步研究,為提高挖掘傳熱分子的搜索空間,提出“同步”并行搜索方式,形成同步傳熱搜索(SHTS)算法,從而提高優(yōu)化效率及精度,使算法呈現(xiàn)出更加優(yōu)越的性能,并以此設(shè)計(jì)基于SHTS算法的自抗擾智能優(yōu)化框架。最后將設(shè)計(jì)的方法應(yīng)用于典型熱工對(duì)象:單變量過(guò)熱汽溫控制系統(tǒng)和多變量球磨機(jī)制粉系統(tǒng),根據(jù)不同對(duì)象的特性確定...
【文章來(lái)源】:華北電力大學(xué)(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:74 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-1論文組織架構(gòu)導(dǎo)圖??
u{t)?=?K0{r{t) ̄z{t))??其中,為線性狀態(tài)誤差反饋控制律,可按照前文所述的方法進(jìn)行設(shè)計(jì)。改進(jìn)??的二階mLADRC的結(jié)構(gòu)如圖2-3所示。??17??
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【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]改進(jìn)人工蜂群算法及在自抗擾控制上的應(yīng)用[J]. 呂麗霞,羅磊,王鵬飛,回振橋. 熱能動(dòng)力工程. 2017(04)
[2]自抗擾控制:研究成果總結(jié)與展望[J]. 李杰,齊曉慧,萬(wàn)慧,夏元清. 控制理論與應(yīng)用. 2017(03)
[3]基于PSODE混合算法優(yōu)化的自抗擾控制器設(shè)計(jì)[J]. 任潞,何屏,張曉磊,郭秀林. 現(xiàn)代電子技術(shù). 2017(03)
[4]基于高階控制器設(shè)計(jì)的線性自抗擾控制參數(shù)調(diào)整[J]. 傅彩芬,譚文. 控制理論與應(yīng)用. 2017(02)
[5]Tuning of Sampled-Data ADRC for Nonlinear Uncertain Systems[J]. XUE Wenchao,HUANG Yi. Journal of Systems Science & Complexity. 2016(05)
[6]線性/非線性自抗擾切換控制方法研究[J]. 李杰,齊曉慧,夏元清,高志強(qiáng). 自動(dòng)化學(xué)報(bào). 2016(02)
[7]線性自抗擾控制參數(shù)b0辨識(shí)及參數(shù)整定規(guī)律[J]. 梁青,王傳榜,潘金文,衛(wèi)一恒,王永. 控制與決策. 2015(09)
[8]球磨機(jī)制粉系統(tǒng)的線性自抗擾控制[J]. 董君伊,孫立,李東海. 工程科學(xué)學(xué)報(bào). 2015(04)
[9]線性自抗擾控制的抗飽和補(bǔ)償措施[J]. 周宏,譚文. 控制理論與應(yīng)用. 2014(11)
[10]一種自抗擾控制器參數(shù)的學(xué)習(xí)算法[J]. 武雷,保宏,杜敬利,王從思. 自動(dòng)化學(xué)報(bào). 2014(03)
博士論文
[1]多變量智能控制在電廠制粉系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[D]. 王東風(fēng).華北電力大學(xué) 2001
碩士論文
[1]改進(jìn)型自抗擾技術(shù)在電廠熱工系統(tǒng)中的應(yīng)用[D]. 周田蜜.華北電力大學(xué)(北京) 2017
[2]自抗擾控制器的參數(shù)優(yōu)化及其應(yīng)用研究[D]. 王佳榮.華北電力大學(xué) 2016
[3]自抗擾控制器參數(shù)整定方法及其在熱工過(guò)程中的應(yīng)用[D]. 陳星.清華大學(xué) 2008
本文編號(hào):3280383
【文章來(lái)源】:華北電力大學(xué)(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:74 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-1論文組織架構(gòu)導(dǎo)圖??
u{t)?=?K0{r{t) ̄z{t))??其中,為線性狀態(tài)誤差反饋控制律,可按照前文所述的方法進(jìn)行設(shè)計(jì)。改進(jìn)??的二階mLADRC的結(jié)構(gòu)如圖2-3所示。??17??
第2章自抗擾控制基本原理及其改進(jìn)??圖2-4為各參數(shù)變化對(duì)LADRC控制效果影響的曲線。??setpoint?system?response?|??:\f^\??。.譬?=k::=]?¥?二:::??0.2?—Kp=〇-〇〇1〇-?0.2-?/?一Kd=〇-〇5??If?—-Kp=0.0020?/??Kd=0.06??°0?500?1000?f500?2000?°0?500?1000?1500?2000??〇.6?l?/?/?,?I?w〇=0.02^?0.6?//?b〇=0.0015??0.4?//?-W〇=〇-°3-?0.4-?/?-b〇=〇-°025??1/?/?—w〇=0-04?/?—?b〇=0.0035??0.2?V//?—w〇=0.05-?〇.2-?#?—b〇=0_0045?—??f??w〇=0.06?/?——b〇=0.0055??°0?500?1000?1500?2000?°0?500?1000?1500?2000??t(s)??圖2-4各參數(shù)變化對(duì)控制效果的影響??從上圖可以看出,不同參數(shù)對(duì)控制效果均會(huì)產(chǎn)生影響,且作用不同。在數(shù)量級(jí)??非常小的范圍內(nèi),系統(tǒng)的響應(yīng)差異卻不小。這說(shuō)明只有在這四個(gè)參數(shù)配合恰當(dāng)時(shí),??控制器才能獲得得良好的控制效果。??另外需要注意的是,為了保證系統(tǒng)辨識(shí)建模的準(zhǔn)確度,熱工系統(tǒng)通常為高階模??型,這樣的對(duì)象對(duì)于控制器參數(shù)的取值會(huì)更加敏感,參數(shù)值相差甚微也可能會(huì)造成??控制性能的很大差別。因此,需要對(duì)線性自抗擾的參數(shù)進(jìn)行更進(jìn)一步的優(yōu)化,使得??優(yōu)化后的控制方法能在熱工控制系統(tǒng)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]改進(jìn)人工蜂群算法及在自抗擾控制上的應(yīng)用[J]. 呂麗霞,羅磊,王鵬飛,回振橋. 熱能動(dòng)力工程. 2017(04)
[2]自抗擾控制:研究成果總結(jié)與展望[J]. 李杰,齊曉慧,萬(wàn)慧,夏元清. 控制理論與應(yīng)用. 2017(03)
[3]基于PSODE混合算法優(yōu)化的自抗擾控制器設(shè)計(jì)[J]. 任潞,何屏,張曉磊,郭秀林. 現(xiàn)代電子技術(shù). 2017(03)
[4]基于高階控制器設(shè)計(jì)的線性自抗擾控制參數(shù)調(diào)整[J]. 傅彩芬,譚文. 控制理論與應(yīng)用. 2017(02)
[5]Tuning of Sampled-Data ADRC for Nonlinear Uncertain Systems[J]. XUE Wenchao,HUANG Yi. Journal of Systems Science & Complexity. 2016(05)
[6]線性/非線性自抗擾切換控制方法研究[J]. 李杰,齊曉慧,夏元清,高志強(qiáng). 自動(dòng)化學(xué)報(bào). 2016(02)
[7]線性自抗擾控制參數(shù)b0辨識(shí)及參數(shù)整定規(guī)律[J]. 梁青,王傳榜,潘金文,衛(wèi)一恒,王永. 控制與決策. 2015(09)
[8]球磨機(jī)制粉系統(tǒng)的線性自抗擾控制[J]. 董君伊,孫立,李東海. 工程科學(xué)學(xué)報(bào). 2015(04)
[9]線性自抗擾控制的抗飽和補(bǔ)償措施[J]. 周宏,譚文. 控制理論與應(yīng)用. 2014(11)
[10]一種自抗擾控制器參數(shù)的學(xué)習(xí)算法[J]. 武雷,保宏,杜敬利,王從思. 自動(dòng)化學(xué)報(bào). 2014(03)
博士論文
[1]多變量智能控制在電廠制粉系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[D]. 王東風(fēng).華北電力大學(xué) 2001
碩士論文
[1]改進(jìn)型自抗擾技術(shù)在電廠熱工系統(tǒng)中的應(yīng)用[D]. 周田蜜.華北電力大學(xué)(北京) 2017
[2]自抗擾控制器的參數(shù)優(yōu)化及其應(yīng)用研究[D]. 王佳榮.華北電力大學(xué) 2016
[3]自抗擾控制器參數(shù)整定方法及其在熱工過(guò)程中的應(yīng)用[D]. 陳星.清華大學(xué) 2008
本文編號(hào):3280383
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