火电机组非线性解耦控制研究

发布时间：2023-04-22 21:27

　　火电机组把能量的转换和转换过程中每个环节能量流之间的供需平衡作为控制的目标。能量转换是复杂的并且具有多输入多输出的变化进程,同时输入与输出之间具有相互关联并且存在较强的耦合。因为能量转换的过程中有多个相互关联且耦合严重的回路,同时回路之间还存在强非线性特性,所以经过对火电机组的控制,不但明显提高电网公司的经济效益,而且显著减少实际生产中的资源损耗,又可以降低设备的损坏率,故对火电机组的控制将变为电厂综合自动化技术中必不可缺的部分。就现在而言,火电机组控制系统里的控制方法一般都采取常规PID控制以及前馈补偿方法。但是,火电机组控制对象表现出的复杂性导致多个领域、多个变量等因素影响设备及工作原理,使其具有强非线性、大滞后动态特性。因此,系统控制品质的提高被这种固定不变模型的单回路控制方法所限制,所以,先进控制策略对于火电机组控制系统来说非常重要。本文首先剖析了火电机组控制系统的发展现状和发展前景,并对火电机组的复杂特性进行了简要的分析。之后阐明了汽包式火电机组的基本组成部分和简单结构,并分析其工作运行原理。然后根据汽包式火电机组的非线性数学模型,详细阐述火电机组的动态特性,并进行平衡点的计...

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 课题的背景与意义
    1.2 火电机组控制系统的现状和发展前景
        1.2.1 火电机组控制系统的现状
        1.2.2 火电机组控制系统的发展前景
    1.3 火电机组的复杂特性
    1.4 各种控制策略在火电机组中的应用
        1.4.1 解耦控制策略在火电机组中的应用
        1.4.2 多模型控制策略在火电机组中的应用
        1.4.3 模糊控制策略在火电机组中的应用
    1.5 本文的主要研究内容
第二章 火电机组的动态模型
    2.1 非线性动态模型
        2.1.1 汽包式火电机组的基本结构
        2.1.2 火电机组的非线性数学模型
    2.2 动态特性分析
        2.2.1 系统的非线性特性分析
        2.2.2 系统的耦合性分析
    2.3 非线性平衡点
        2.3.1 平衡点
        2.3.2 FFPU的运行窗口
    2.4 本章小结
第三章 常规反馈线性化解耦控制策略
    3.1 引言
    3.2 非线性控制系统的基本理论
        3.2.1 仿射非线性系统
        3.2.2 微分几何基础
        3.2.3 非线性系统的坐标变换
        3.2.4 系统的相对阶
    3.3 反馈线性化原理
    3.4 解耦控制策略
        3.4.1 输入输出解耦线性化
        3.4.2 状态反馈精确线性化
        3.4.3 两种方法的关系
    3.5 本章小结
第四章 全局反馈线性化解耦控制策略
    4.1 PID控制算法
        4.1.1 PID控制算法特点
        4.1.2 PID控制器原理
    4.2 全局控制对系统要求
        4.2.1 控制难点分析
        4.2.2 基本要求
    4.3 全局反馈线性化解耦控制
        4.3.1 全局线性化控制结构
        4.3.2 全局反馈线性化解耦控制方法
    4.4 仿真实验与结果分析
    4.5 本章小结
第五章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 未来工作展望
参考文献
致谢
攻读硕士期间发表论文



本文编号：3798426