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自抗扰控制器在火电厂主蒸汽温度控制系统中的应用

作　者: 贾宁波
导　师: 马永光
学　校: 华北电力大学
专　业: 控制理论与控制工程
关键词: 自抗扰控制技术参数整定 STAR-90 过热汽温
分类号: TM621.6
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 32次
引　用: 0次
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内容摘要

电力火力发电机组的热工自动化是保障设备安全、提高机组经济性、提高电力生产效益和效率、减轻劳动强度及改善劳动条件的重要技术措施。自抗扰控制技术是由韩京清研究员开创的一种实用的控制系统非线性综合法。本文以火电厂大型机组过热汽温控制系统为研究对象,针对这类系统中的一些关键问题,如非线性、强干扰、大惯性、大时滞等特点,从理论分析和计算机仿真两方面研究了自抗扰控制器的应用,并对自抗扰控制器参数整定问题也进行了研究。论文的工作主要有以下几个方面。1.具体分析了自抗扰控制器的原理、构造方法,同时给出了自抗扰控制器各部分的离散算法,分析了自抗扰控制器的动态特性。2.具体分析了汽包锅炉和超临界直流锅炉的过热汽温的特性,以及过热汽温在控制上的难点和原因。3.将ADRC技术应用于大型火电机组过热汽温调节系统,提出了新的过热汽温控制方案。显示出ADRC控制方案解决火电机组控制难题的有效性及其控制性能的优越性。该控制方案在由华北电力大学自主研发的仿真系统STAR-90上进行实时仿真实验,实验结果表明自抗扰控制器在主汽温度控制系统中具有较好的适应性和鲁棒性,控制品质优良。而且ADRC系统的设计、调试对过程模型精度要求很低,特定情况下甚至只需要粗略定性了解对象特性即可。这给现场应用带来了很大方便,有良好的工业应用前景。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-9
第1章绪论  9-14
  1.1 选题背景及其意义  9-11
  1.2 自抗扰控制器的发展和应用  11-13
  1.3 本论文主要研究工作  13-14
第2章电厂过热汽温系统介绍  14-21
  2.1 锅炉过热器的辐射、对流特性  14-16
  2.2 过热汽温的调节任务  16
  2.3 过热汽温调节常见方法  16-17
  2.4 PID控制器在过热汽温控制中的缺陷  17-18
  2.5 过热汽温影响因素分析  18-20
  2.6 本章小结  20-21
第3章自抗扰控制技术—估计补偿的控制技术  21-34
  3.1 从线性PID控制器到非线性控制器  21-28
    3.1.1 线性PID控制器  22-23
    3.1.2 非线性PID控制器的提出  23-28
  3.2 自抗扰控制器ADRC  28-29
  3.3 自抗扰控制器的跨阶控制  29-31
  3.4 自抗扰控制器参数整定方法  31-32
    3.4.1 TD的参数整定  31
    3.4.2 ESO的参数整定  31-32
    3.4.3 NLSEF的参数整定  32
  3.5 本章小结  32-34
第4章自抗扰控制器在主汽温中的应用  34-45
  4.1 过热汽温控制对象介绍  34-35
  4.2 自抗扰控制技术在STAR-90实时仿真平台上的应用  35-37
    4.2.1 STAR-90模型算法库的特点  35-36
    4.2.2 STAR-90的基本结构  36
    4.2.3 支撑系统的突出特点  36-37
    4.2.4 STAR-90基本算法库  37
  4.3 自抗扰控制器的实现  37-42
    4.3.1 在matlab环境下自抗扰控制器编程上的实现  39-40
    4.3.2 控制方案的设计  40-42
  4.4 ADRC在600MW超临界机组主汽温系统的应用及仿真结果  42-44
  4.5 本章小结  44-45
第5章结论与展望  45-46
参考文献  46-49
在学期间发表的学术论文和参加科研情况  49-50
致谢  50

自抗扰控制器在火电厂主蒸汽温度控制系统中的应用

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