基于T-S模型的單元機(jī)組協(xié)調(diào)控制應(yīng)用研究.pdf

1、隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，電量消耗和用電峰谷差越來越大，這就使得很多大型大單元機(jī)組也要參與調(diào)峰運(yùn)行，為了確保機(jī)組安全地、經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行，除了對設(shè)計(jì)有較高的要求外，對電廠自動控制系統(tǒng)也提出了更高的要求。我國內(nèi)大中型火力發(fā)電廠現(xiàn)在已普遍采用分散控制系統(tǒng)，這使得先進(jìn)的控制策略可以較方便地得到應(yīng)用。但是目前復(fù)雜的熱力系統(tǒng)；一般仍然采用經(jīng)典的PID控制系統(tǒng)，難以滿足外界對熱力系統(tǒng)高性能控制的要求，這已然嚴(yán)重影響了機(jī)組的經(jīng)濟(jì)，安全運(yùn)行。熱力系統(tǒng)復(fù)雜的特性

2、主要體現(xiàn)在以下的幾個方面：(1)當(dāng)熱力系統(tǒng)隨負(fù)荷大范圍變化時，被控對象的動態(tài)特性也會相應(yīng)的發(fā)生較大的變化，對象存在嚴(yán)重的非線性。在高負(fù)荷下運(yùn)行時，被控對象的動態(tài)響應(yīng)時間較短；在低負(fù)荷下運(yùn)行時，被控對象的動態(tài)特性響應(yīng)較慢，慣性大幅增加。(2)熱力過程多數(shù)是多輸入多輸出的多變量系統(tǒng)，各輸入輸出之間存在嚴(yán)重的耦合關(guān)系。在實(shí)際的控制系統(tǒng)中，控制作用常常受到各種物理?xiàng)l件的制約，如果不借助優(yōu)化理論采用優(yōu)化方法來考慮這些問題，控制系統(tǒng)的控制品質(zhì)將難以

3、提高。本文基于模型優(yōu)化的控制思想，提出了一種相對完整的模型優(yōu)化控制策略，力求為復(fù)雜熱力系統(tǒng)控制品質(zhì)的提高探索一種新的途徑。
　　本文的研究工作主要集中在非線性系統(tǒng)模型的辨識和模型的優(yōu)化控制策略上。具體的工作按以下幾個步驟完成。
　　(1)機(jī)爐協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)是火力發(fā)電廠負(fù)荷控制部分的主要組成部分，截止到目前已經(jīng)被應(yīng)用于各種容量參數(shù)的電廠負(fù)荷控制當(dāng)中。協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)是一個典型的非線性多變量耦合系統(tǒng)，目前的控制策略是建立在對象線性模型

4、基礎(chǔ)上的，要想在強(qiáng)非線性系統(tǒng)中取得良好的效果關(guān)鍵是要建立起系統(tǒng)的非線性全局模型。針對此種情況，本文運(yùn)用了基于減法聚類的T-S(Takagi-Sugeno)模糊建模方法，利用T-S模糊模型較強(qiáng)的過程辨識能力對機(jī)爐協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)進(jìn)行了辨識，從而獲得了被控對象的非線性全局模型，為高性能控制器的設(shè)計(jì)奠定了基礎(chǔ)。
　　(2)內(nèi)?？刂?InternalModelControl)較好地解決了直接逆控制存在的問題，具有很好的容錯能力，對大慣性的多容