本发明专利技术设计了一种基于二阶简化自抗扰控制器的电厂主汽温度控制方法，采用串级控制方式构成串级汽温调解控制系统，内环采用PID调节，消除导前汽温的偏差，对过热汽温起到粗调作用；外环采用简化的二阶自抗扰控制器，控制过热器出口温度，充分克服惰性区温度对象的大惯性、大延迟特点，并利用简化的二阶自抗扰控制的扰动补偿作用，克服负荷、烟气等因素扰动，保证主汽温度的稳定。本发明专利技术算法简单、参数易于调节，不依赖于电厂主汽温度精确的数学模型就能够很好地获得较快的响应速度、较高的稳态精度、较强的抗干扰能力以及较好的鲁棒性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种电厂温度控制方法，尤其是一种。
技术介绍
目前，锅炉运行中保持过热汽温的稳定性，对于减少设备损耗、确保整个热力网安全运行具有重大的意义。然而，主汽温度控制对象具有时变、不确定性和非线性等复杂特性给常规的控制带来一定的难度。传统的火电厂主汽温控制系统大多采用常规的PID串级控制方案；但是模型参数的不确定性以及在控制系统的运行中出现环境变化、元件老化等问题，采用常规的PID控制就很难取得满意的控制品质。
技术实现思路
为了克服电厂主汽温控制过程中的现有控制策略存在的适应能力差，抗干扰能力弱，易受系统参数变化影响等缺陷，本专利提出一种简化二阶自抗扰控制方法，既可以克服被控对象的大惯性、大延迟缺陷，又可以提供扰动补偿作用，克服被控对象环境中存在的负荷、烟气流量等扰动。其控制效果明显优于常规PID等控制方案。为达到上述目的，本专利技术的采用以下技术手段 本专利技术的工作原理及有益效果表现在对于电厂过热汽温控制系统，由于汽温对象存在大惯性、大延迟特点，每级过热器都设有两个温度测点，一是喷水减温器后面的过热汽温，二是过热器出口汽温，为充分利用系统信息，提高调节性能，采用串级控制方式两个变量构成串级汽温调解控制系统。在串级控制系统中，内环采用PID调节，消除导前汽温的偏差，对过热汽温起到粗调作用；由于导前区对象八的惯性和延迟比惰性区对象要小得多，在减温水作用下，减温器出口导前温度的响应要比过热器出口快得多，因此，内环采用PID调节即可。外环采用简化二阶自抗扰控制一方面克服惰性区对象 的大惯性、大延迟，另一方面利用自抗扰控制的扰动补偿作用，克服负荷、烟气等因素扰动。本专利技术算法简单、参数易于调节，不依赖于交流电机精确的数学模型就能够很好地实现速度和两张力之间的解耦控制，获得较快的响应速度、较高的稳态精度、较强的抗干扰能力以及较好的鲁棒性。附图说明图1为基于简化二阶线性自抗扰控制器的汽温控制方案图； 图2为简化二阶线性自抗扰控制器结构图。具体实施例方式下述未述及的相关
技术实现思路
均可采用或借鉴现有技术。4如图1、2所示，一种，包括依次串级输入连接控制的简化二阶自抗扰控制器、PID控制器、导前区对象输出^、惰性区对象输出 ，其中导前区对象输出八负反馈于PID控制器前端节点形成内环，惰性区对象输出 输出负反馈于简化二阶自抗扰控制器前端节点形成外环；所述的简化二阶线性自抗扰控制器包括串级输入连接控制的二阶跟踪微分器、PD控制器、温度被控对象，ν (t)经二阶跟踪微分器后输出ν Jt)和v2(t)，ν Jt)和v2(t)经PD 控制器输出，经温度被控对象输出y(t)；温度被控对象y(t)经三阶扩张态观察器输出状态变量Z1 (t)、和&(0 Z1 (t) 反馈于ν Jt)，经反馈节点向PD控制器输入ei(t) ;z2(t)反馈于ν 2(t)，经反馈节点向PD 控制器输入；z3(t)经反馈于PD控制器输出U。(t)后形成U(t)，U(t) —路输入温度被控对象，一路经k输入三阶扩张态观察器， 所述温度被控对象输入有变量w (t)。通过以下过程对上述方法做进一步说明 对于二阶温度被控对象权利要求1.一种，其特征在于，所述的控制方法为包括依次串级输入连接控制的简化二阶自抗扰控制器、PID控制器、导前区对象输出^、惰性区对象输出 ，其中导前区对象输出~负反馈于PID控制器前端节点形成内环，惰性区对象输出 输出负反馈于简化二阶自抗扰控制器前端节点形成外环；所述的简化二阶线性自抗扰控制器包括串级输入连接控制的二阶跟踪微分器、PID控制器、温度被控对象，r (t)经二阶跟踪微分器后输出K1 (t)和r2(t)，h(t)和K2 (t)经PID 控制器输出Uq (t)，经温度被控对象输出(t)；温度被控对象y(t)经三阶扩张态观察器输出状态变量Z1 (t)、和&(0 Z1 (t) 反馈于ν Jt)，经反馈节点向PID控制器输入ei(t) ;z2(t)反馈于ν 2(t)，经反馈节点向PD 控制器输入；z3(t)经反馈于PD控制器输出U。(t)后形成U(t)，U(t) —路输入温度被控对象，一路经k输入三阶扩张态观察器，所述温度被控对象输入有变量w (t)。2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于对于二阶温度被控对象χ — jf (x, X^wir ) ^r hu ^y — χ其中，《是控制量，『为干扰，是系统输出，/为适当选取的非线性函数；将其变化为状态形式如下二 X^ + S10U JCs^k..-F = Aχ = Ax -I Su -I jESy = CxO O相关的线性扩张状态观测器LESO如下y = Cz其中L为观测器增益矢量，可以通过极点配置方法得到/.=|α α ΑΓ线性自抗扰控制器ADRC的控制量为 《PD控制器为Mv- )全文摘要本专利技术设计了一种基于二阶简化自抗扰控制器的电厂主汽温度控制方法，采用串级控制方式构成串级汽温调解控制系统，内环采用PID调节，消除导前汽温的偏差，对过热汽温起到粗调作用；外环采用简化的二阶自抗扰控制器，控制过热器出口温度，充分克服惰性区温度对象的大惯性、大延迟特点，并利用简化的二阶自抗扰控制的扰动补偿作用，克服负荷、烟气等因素扰动，保证主汽温度的稳定。本专利技术算法简单、参数易于调节，不依赖于电厂主汽温度精确的数学模型就能够很好地获得较快的响应速度、较高的稳态精度、较强的抗干扰能力以及较好的鲁棒性。文档编号G05B11/42GK102360176SQ201110204928公开日2012年2月22日 申请日期2011年7月21日 优先权日2011年7月21日专利技术者丁超, 孙永福, 孙艳萍, 张立华, 杜燕, 王琳, 纪恩庆 申请人:山东省电力学校本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种基于简化二阶自抗扰控制器的电厂主汽温度控制方法，其特征在于，所述的控制方法为：包括依次串级输入连接控制的简化二阶自抗扰控制器、ＰＩＤ控制器、导前区对象输出θ１、惰性区对象输出θ２，其中导前区对象输出θ１负反馈于ＰＩＤ控制器前端节点形成内环，惰性区对象输出θ２输出负反馈于简化二阶自抗扰控制器前端节点形成外环；所述的简化二阶线性自抗扰控制器包括串级输入连接控制的二阶跟踪微分器、ＰＩＤ控制器、温度被控对象，ｖ （ｔ）经二阶跟踪微分器后输出ｖ１（ｔ）和ｖ２（ｔ），ｖ１（ｔ）和ｖ２（ｔ）经ＰＩＤ控制器输出Ｕ０（ｔ），经温度被控对象输出ｙ（ｔ）；温度被控对象ｙ（ｔ）经三阶扩张态观察器输出状态变量ｚ１（ｔ）、ｚ２（ｔ）和ｚ３（ｔ）： ｚ１（ｔ）反馈于ｖ１（ｔ），经反馈节点向ＰＩＤ控制器输入ｅ１（ｔ）；ｚ２（ｔ）反馈于ｖ２（ｔ），经反馈节点向ＰＤ控制器输入ｅ２（ｔ）；ｚ３（ｔ）经１／ｂ０反馈于ＰＤ控制器输出Ｕ０（ｔ）后形成Ｕ（ｔ），Ｕ（ｔ）一路输入温度被控对象，一路经ｂ０输入三阶扩张态观察器，所述温度被控对象输入有变量ｗ（ｔ）。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：纪恩庆，孙艳萍，孙永福，丁超，杜燕，张立华，王琳，
申请(专利权)人：山东省电力学校，
类型：发明
国别省市：37
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