超臨界直流鍋爐燃料—汽壓分?jǐn)?shù)階建模與控制研究.pdf

1、超臨界直流鍋爐汽水流程是一次性完成,工質(zhì)流和能量流耦合在一起,機、爐之間耦合嚴(yán)重。主汽壓力是衡量機、爐之間能量平衡的重要標(biāo)志,是超臨界機組重要的過程控制參數(shù)之一,燃料—汽壓被控系統(tǒng)的動態(tài)特性具有大延遲、大慣性、強耦合、變參數(shù)等特點,常規(guī)PID控制器難以滿足其復(fù)雜的控制要求。本文研究基于分?jǐn)?shù)階微積分的分?jǐn)?shù)階控制理論,并將其引入超臨界直流鍋爐燃料—汽壓控制系統(tǒng)中。由于分?jǐn)?shù)階微積分的階次可以是任意的,它拓展了整數(shù)階微積分的描述能力,因此分?jǐn)?shù)階

2、模型可以更準(zhǔn)確地描述實際系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)。分?jǐn)?shù)階PIlDm控制器比整數(shù)階PID控制器多了兩個可調(diào)參數(shù),擴展了整數(shù)階PID控制器的整定范圍,所以能更靈活的控制被控對象,提高控制品質(zhì)。
　　對某國產(chǎn)1000MW超臨界直流鍋爐靜態(tài)特性進(jìn)行分析,計算了燃料量擾動和給水量擾動對鍋爐出口汽壓、汽溫的影響。計算結(jié)果表明,給水量的擾動對鍋爐出口汽壓的影響要比燃料量擾動小些;兩種擾動對主汽溫的影響相差不大,方向相反。根據(jù)某國產(chǎn)1000MW機組現(xiàn)場運行

3、數(shù)據(jù),采用粒子群優(yōu)化算法對該機組燃料—汽壓系統(tǒng)分別進(jìn)行分?jǐn)?shù)階模型和整數(shù)階模型辨識,辨識結(jié)果表明分?jǐn)?shù)階模型比整數(shù)階模型更準(zhǔn)確些。為了克服煤質(zhì)擾動對燃料—汽壓系統(tǒng)的影響,提出了功煤系數(shù)概念。功煤系數(shù)能夠反映煤質(zhì)實時變化情況,使燃料汽壓控制系統(tǒng)具備了自動適應(yīng)煤質(zhì)變化的能力。針對燃料—汽壓系統(tǒng)應(yīng)用基于粒子群算法進(jìn)行參數(shù)整定分?jǐn)?shù)階PIlDm控制器,并與傳統(tǒng)PID控制器進(jìn)行比較,在MATLAB環(huán)境下進(jìn)行仿真分析,仿真結(jié)果表明分?jǐn)?shù)階PIlDm控制器能