內(nèi)模解耦控制及其在熱工系統(tǒng)中的應用研究.pdf

1、隨著工業(yè)技術水平的發(fā)展，大容量、高參數(shù)的火電機組逐漸成為主流，生產(chǎn)規(guī)模不斷擴大，設備結(jié)構(gòu)和工藝流程更為復雜，對于熱工系統(tǒng)的控制要求也越來越高。雖然經(jīng)典PID控制方法廣泛的應用于火電機組生產(chǎn)過程中，并且能夠滿足大部分的控制要求。但是當控制對象中存在非線性、大時滯、多變量耦合等復雜特性時，簡單的PID控制難以獲得良好的控制效果。因此，針對熱工系統(tǒng)對象的復雜特性，設計有效的自動控制方案，保證機組安全、經(jīng)濟、穩(wěn)定運行，具有十分重要的理論和實際意

2、義。
　　本文首先綜述了熱工系統(tǒng)先進控制技術的研究現(xiàn)狀，在此基礎上以單元機組機爐協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)為主要研究對象，介紹了其組成及其對象特性，并且對機爐協(xié)調(diào)系統(tǒng)不同的負荷控制方式進行了性能分析和仿真研究。針對機爐協(xié)調(diào)系統(tǒng)對象的多變量耦合特性，結(jié)合多變量解耦和內(nèi)模控制的思想，引入了多變量解耦內(nèi)模控制方法，提出兩種機爐協(xié)調(diào)系統(tǒng)設計方案：
　　1.基于改進逆向解耦的機爐協(xié)調(diào)系統(tǒng)內(nèi)模PID控制設計，先將耦合的機爐協(xié)調(diào)系統(tǒng)對象解耦為多個具有典

3、型二階慣性環(huán)節(jié)的單入單出廣義被控對象，然后分別設計PID控制器，并基于內(nèi)?？刂圃碚≒ID控制器參數(shù)。
　　2.機爐協(xié)調(diào)系統(tǒng)的一體化內(nèi)模解耦控制器設計，將解耦思想與內(nèi)?？刂葡嘟Y(jié)合，進而讓控制器同時具有解耦補償器和內(nèi)?？刂破鞯墓δ?。設計中，先根據(jù)相對增益系數(shù)矩陣選擇控制主通道，然后利用逆向解耦的原理設計控制器，其計算過程簡單并且適用于高階對象。
　　在MATLAB/SIMULINK仿真環(huán)境下，仿真研究了以上兩種機爐協(xié)調(diào)系統(tǒng)的