基于闭环辨识的除氧器水位最优前馈-反馈控制器设计

发布时间：2021-09-07 04:37

　　优化前馈-反馈控制策略是提高火电机组深度调峰能力的有力途径。对于非最小相位对象,静态前馈或不完全动态前馈在运行中较大偏离不变性原理时,不能有效补偿扰动.基于电厂大数据平台,本文建立了某300 MW机组除氧器水位控制系统的闭环仿真模型,在此基础上设计了除氧器水位系统的最优前馈-反馈控制策略。针对主要扰动给水流量,采用线性二次型调节器（LQR）设计离散状态空间形式的动态前馈控制器,代替原来的静态前馈控制器,并通过闭环仿真对PID反馈回路的调节器参数实施粒子群优化,得到最优前馈-反馈控制器。仿真与现场控制数据的对比表明了基于闭环辨识模型设计的LQR动态前馈-反馈控制器,在抑制动态偏差和消除扰动影响方面的明显优势. 

【文章来源】：工程热物理学报. 2020,41(10)北大核心EICSCD

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

图１某３００?ＭＷ机组除氧器水位控制系统框图??Ｆｉｇ．?１?Ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ａ?３００?ＭＷ?ｕｎｉｔ?ｄｅａｅｒａｔｏｒ?ｗａｔｅｒ?ｌｅｖｅｌ??ｃｏｎｔｒｏｌ?ｓｓｔｅｍ??

究??结果可以指导现场实际系统的改进。??２０８０??２０７０??０１２３４５６７８９?１０??时间／１０３ｓ??图６除氧器水位控制系统有无静态前馈仿真对比图??Ｆｉｇ．?６?Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｄｅａｅｒａｔｏｒ?ｗａｔｅｒ?ｌｅｖｅｌ?ｃｏｎｔｒｏｌ??ｓｙｓｔｅｍ?ｗｉｔｈ?ｏｒ?ｗｉｔｈｏｕｔ?ｓｔａｔｉｃ?ｆｅｅｄｆｏｒｗａｒｄ?ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ??２１３０??２１２０??－４０??０１２３４５６７８９?１０??时间／１０３Ｓ??图５除氧器水位模型辨识辨识结果图??Ｆｉｇ．?５?Ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ?ｒｅｓｕｌｔ?ｏｆ?ｄｅａｅｒａｔｏｒ?ｗａｔｅｒ??ｌｅｖｅｌ?ｍｏｄｅｌ??表ｉ辨识传递函数模型??Ｔａｂｌｅ?１?Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ?ｔｒａｎｓｆｅｒ?ｆｕｎｃｔｉｏｎ?ｍｏｄｅｌ??象，在没有预先设定无自平衡模型结构的情况下，所??用闭环辨识方法准确辨识出了该积分特性。另外，给??水流量对水位的传递函数有一个ＲＨＰ零点０．５１４４，??因此不能用常规的方法设计给水流量动态前溃??图４是本文用于辨识和仿真的数据段，图４（ｃ）、??（ｂ）分别是除氧器凝结水位主、副调节阀的数据变??化，其阀门开度变化幅值很小，阀门基本处于全开??状态。而图４（ｂ）中凝结水变频器指令变化幅度相对??较大，所以变频器指令起主要控制作用。??辨识结果如图５所示，根据拟合度计算公式??Ｆｆｉｔｓ??Ｘ）（识－沅）２??ｘ?１００??（９）??Ｙ２?￣?Ｖｉｆ??式中，２／ｉ是实际输出；仏是辨识拟合输出；拓是实际??输出的均值。求得模型拟合

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3388859