自抗扰控制器的智能优化设计及其在热工控制系统中的应用
发布时间：2021-07-12 17:56
自抗扰控制（ADRC）作为一种新型实用控制技术,相较于传统控制器具备更优越的控制效果和抗扰能力,能顺应现代工业中热力系统逐渐向大型化和复杂化发展趋势,满足人们对控制品质方面的高要求。近年来,线性自抗扰控制器（LADRC）的提出更是拓宽了自抗扰控制的工程应用道路。然而,目前已有的控制器整定方法较为依赖于对象动态特性和个别参数经验调节,调参效率较低。尤其是在应对具有复杂特性的热工对象时,控制器的参数选取对最终的控制效果影响较大。以上局限在一定程度上阻碍了自抗扰控制器在实际热工现场中的广泛应用。本文针对线性自抗扰控制器在大耦合、大迟延、高阶特性热工系统应用中的控制难点,提出了对其进行智能优化的方法。该方法基于一种目前效果最优的新型启发式智能算法:传热搜索（HTS）算法。本文在此算法基础上进行进一步研究,为提高挖掘传热分子的搜索空间,提出“同步”并行搜索方式,形成同步传热搜索（SHTS）算法,从而提高优化效率及精度,使算法呈现出更加优越的性能,并以此设计基于SHTS算法的自抗扰智能优化框架。最后将设计的方法应用于典型热工对象:单变量过热汽温控制系统和多变量球磨机制粉系统,根据不同对象的特性确定...
【文章来源】：华北电力大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
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【参考文献】：
期刊论文
[1]改进人工蜂群算法及在自抗扰控制上的应用[J]. 吕丽霞,罗磊,王鹏飞,回振桥. 热能动力工程. 2017(04)
[2]自抗扰控制:研究成果总结与展望[J]. 李杰,齐晓慧,万慧,夏元清. 控制理论与应用. 2017(03)
[3]基于PSODE混合算法优化的自抗扰控制器设计[J]. 任潞,何屏,张晓磊,郭秀林. 现代电子技术. 2017(03)
[4]基于高阶控制器设计的线性自抗扰控制参数调整[J]. 傅彩芬,谭文. 控制理论与应用. 2017(02)
[5]Tuning of Sampled-Data ADRC for Nonlinear Uncertain Systems[J]. XUE Wenchao,HUANG Yi. Journal of Systems Science & Complexity. 2016(05)
[6]线性/非线性自抗扰切换控制方法研究[J]. 李杰,齐晓慧,夏元清,高志强. 自动化学报. 2016(02)
[7]线性自抗扰控制参数b0辨识及参数整定规律[J]. 梁青,王传榜,潘金文,卫一恒,王永. 控制与决策. 2015(09)
[8]球磨机制粉系统的线性自抗扰控制[J]. 董君伊,孙立,李东海. 工程科学学报. 2015(04)
[9]线性自抗扰控制的抗饱和补偿措施[J]. 周宏,谭文. 控制理论与应用. 2014(11)
[10]一种自抗扰控制器参数的学习算法[J]. 武雷,保宏,杜敬利,王从思. 自动化学报. 2014(03)
博士论文
[1]多变量智能控制在电厂制粉系统中的应用研究[D]. 王东风.华北电力大学 2001
硕士论文
[1]改进型自抗扰技术在电厂热工系统中的应用[D]. 周田蜜.华北电力大学(北京) 2017
[2]自抗扰控制器的参数优化及其应用研究[D]. 王佳荣.华北电力大学 2016
[3]自抗扰控制器参数整定方法及其在热工过程中的应用[D]. 陈星.清华大学 2008
本文编号：3280383
【文章来源】：华北电力大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１论文组织架构导图??
ｕ｛ｔ）?＝?Ｋ０｛ｒ｛ｔ）￣ｚ｛ｔ））??其中，为线性状态误差反馈控制律，可按照前文所述的方法进行设计。改进??的二阶ｍＬＡＤＲＣ的结构如图２－３所示。??１７??
第２章自抗扰控制基本原理及其改进??图２－４为各参数变化对ＬＡＤＲＣ控制效果影响的曲线。??ｓｅｔｐｏｉｎｔ?ｓｙｓｔｅｍ?ｒｅｓｐｏｎｓｅ?｜??：＼ｆ＾＼??。．譬?＝ｋ：：＝］?￥?二：：：??０．２?—Ｋｐ＝〇－〇〇１〇－?０．２－?／?一Ｋｄ＝〇－〇５??Ｉｆ?—－Ｋｐ＝０．００２０?／??Ｋｄ＝０．０６??°０?５００?１０００?ｆ５００?２０００?°０?５００?１０００?１５００?２０００??〇．６?ｌ?／?／?，?Ｉ?ｗ〇＝０．０２＾?０．６?／／?ｂ〇＝０．００１５??０．４?／／?－Ｗ〇＝〇－°３－?０．４－?／?－ｂ〇＝〇－°０２５??１／?／?—ｗ〇＝０－０４?／?—?ｂ〇＝０．００３５??０．２?Ｖ／／?—ｗ〇＝０．０５－?〇．２－?＃?—ｂ〇＝０＿００４５?—??ｆ??ｗ〇＝０．０６?／?——ｂ〇＝０．００５５??°０?５００?１０００?１５００?２０００?°０?５００?１０００?１５００?２０００??ｔ（ｓ）??图２－４各参数变化对控制效果的影响??从上图可以看出，不同参数对控制效果均会产生影响，且作用不同。在数量级??非常小的范围内，系统的响应差异却不小。这说明只有在这四个参数配合恰当时，??控制器才能获得得良好的控制效果。??另外需要注意的是，为了保证系统辨识建模的准确度，热工系统通常为高阶模??型，这样的对象对于控制器参数的取值会更加敏感，参数值相差甚微也可能会造成??控制性能的很大差别。因此，需要对线性自抗扰的参数进行更进一步的优化，使得??优化后的控制方法能在热工控制系统
【参考文献】：
期刊论文
[1]改进人工蜂群算法及在自抗扰控制上的应用[J]. 吕丽霞,罗磊,王鹏飞,回振桥. 热能动力工程. 2017(04)
[2]自抗扰控制:研究成果总结与展望[J]. 李杰,齐晓慧,万慧,夏元清. 控制理论与应用. 2017(03)
[3]基于PSODE混合算法优化的自抗扰控制器设计[J]. 任潞,何屏,张晓磊,郭秀林. 现代电子技术. 2017(03)
[4]基于高阶控制器设计的线性自抗扰控制参数调整[J]. 傅彩芬,谭文. 控制理论与应用. 2017(02)
[5]Tuning of Sampled-Data ADRC for Nonlinear Uncertain Systems[J]. XUE Wenchao,HUANG Yi. Journal of Systems Science & Complexity. 2016(05)
[6]线性/非线性自抗扰切换控制方法研究[J]. 李杰,齐晓慧,夏元清,高志强. 自动化学报. 2016(02)
[7]线性自抗扰控制参数b0辨识及参数整定规律[J]. 梁青,王传榜,潘金文,卫一恒,王永. 控制与决策. 2015(09)
[8]球磨机制粉系统的线性自抗扰控制[J]. 董君伊,孙立,李东海. 工程科学学报. 2015(04)
[9]线性自抗扰控制的抗饱和补偿措施[J]. 周宏,谭文. 控制理论与应用. 2014(11)
[10]一种自抗扰控制器参数的学习算法[J]. 武雷,保宏,杜敬利,王从思. 自动化学报. 2014(03)
博士论文
[1]多变量智能控制在电厂制粉系统中的应用研究[D]. 王东风.华北电力大学 2001
硕士论文
[1]改进型自抗扰技术在电厂热工系统中的应用[D]. 周田蜜.华北电力大学(北京) 2017
[2]自抗扰控制器的参数优化及其应用研究[D]. 王佳荣.华北电力大学 2016
[3]自抗扰控制器参数整定方法及其在热工过程中的应用[D]. 陈星.清华大学 2008
本文编号：3280383
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