預(yù)整定自適應(yīng)PID控制在350MW超臨界機(jī)組給水控制系統(tǒng)中的應(yīng)用.pdf

1、為了滿足不斷增長(zhǎng)的電力需求，伴隨著能源和環(huán)保壓力的不斷增大，我國(guó)的火電機(jī)組建設(shè)向大容量、高參數(shù)的大型機(jī)組的發(fā)展轉(zhuǎn)變。20世紀(jì)80年代以來，我國(guó)開始引進(jìn)亞臨界火電機(jī)組技術(shù)，雖在機(jī)組技術(shù)的消化、吸收、運(yùn)用、改進(jìn)方面取得一定的成績(jī)，并廣泛推廣300MW、600MW的亞臨界火電機(jī)組，使其成為我國(guó)火力發(fā)電廠的主力發(fā)電設(shè)備，但該機(jī)組仍然存在能耗高和污染環(huán)境這兩大突出缺點(diǎn)。這兩大缺點(diǎn)十分突出，成為制約我國(guó)電力工業(yè)發(fā)展的突出矛盾。因此，學(xué)習(xí)掌握國(guó)內(nèi)、國(guó)

2、外在本專業(yè)領(lǐng)域的先進(jìn)技術(shù)，研究并制造超臨界、超超臨界火電機(jī)組，成為提高火電機(jī)組的熱效率，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗和改善環(huán)保狀況的必由之路。
　　作為調(diào)節(jié)鍋爐給水流量功能的鍋爐給水控制系統(tǒng)，是火力發(fā)電廠單元機(jī)組控制系統(tǒng)中較為重要的環(huán)節(jié)之一，該控制系統(tǒng)性能水平的高低直接影響機(jī)組能否安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。近年來，隨著機(jī)組容量的不斷增大，來自鍋爐受熱面產(chǎn)生的熱負(fù)荷也隨之不斷提高，因而給水的系統(tǒng)對(duì)鍋爐負(fù)荷的影響不斷增加，系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性變化幅度也隨之增加。

3、然而鍋爐作為一種動(dòng)態(tài)特性存有較大時(shí)變且內(nèi)部存在較多非線性變量的特點(diǎn)，決定了當(dāng)對(duì)其進(jìn)行建模時(shí)，難以建立精確的模型，因而在控制方法的選擇上存在著諸多的困難，特別是利用傳統(tǒng)控制方法。首先，在對(duì)控制器進(jìn)行參數(shù)整定時(shí)就要耗費(fèi)大量的人力、時(shí)間成本；其次，因被控對(duì)象存在較大的時(shí)變性，有時(shí)系統(tǒng)表現(xiàn)為非線性，更有甚者控制設(shè)備會(huì)發(fā)生變化，為了適應(yīng)上述特性，在給水控制過程中必須高頻地對(duì)控制器比較帶進(jìn)行切換操作，但即使如此操作，采用常規(guī)控制方法的給水控制系統(tǒng)也

4、難以實(shí)現(xiàn)理想的控制效果。因此，一種算法簡(jiǎn)單、魯棒性強(qiáng)，同時(shí)能夠進(jìn)對(duì)控制器的參數(shù)自整定的控制方法亟需被提出。
　　本文在超臨界鍋爐給水控制對(duì)象中引入自適應(yīng)PID控制器，作者在機(jī)組調(diào)試過程中，設(shè)計(jì)了自適應(yīng)PID模型，并進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，應(yīng)用到超臨界機(jī)組的調(diào)試中，進(jìn)行了參數(shù)整定，投入自動(dòng)。若使用傳統(tǒng)方法對(duì)經(jīng)典PID控制器參數(shù)整定，其方法為首先獲取控制對(duì)象的數(shù)學(xué)模型，然后依照具體整定原則來確定PID參數(shù)。然而在實(shí)際工控領(lǐng)域中，被控過程原理復(fù)雜

5、，不同于理論模型，實(shí)際存在高度非線性、時(shí)變不確定性和純滯后等等特點(diǎn)。因此在實(shí)際控制中，一種不僅不用依賴數(shù)學(xué)建模就能進(jìn)行PID參數(shù)整定，并且能夠?qū)崟r(shí)在線調(diào)整PID參數(shù)的方法成為可以滿足實(shí)時(shí)控制的新需求。自適應(yīng)PID控制是解決這一問題的有效途徑。自適應(yīng)PID控制顧名思義，同時(shí)整合了自適應(yīng)控制和常規(guī) PID控制的優(yōu)點(diǎn)。首先，從自適應(yīng)控制的角度來看，其優(yōu)點(diǎn)在于可以自動(dòng)識(shí)別被控過程參數(shù)、自動(dòng)整定控制器參數(shù)、自動(dòng)適應(yīng)被控過程參數(shù)的變化等；其次，從常