火电机组过热汽温控制影响研究
本文关键词:火电机组过热汽温控制影响研究
更多相关文章: 过热汽温 积分滑模变结构控制 火力发电厂 动态特性 静态特性
【摘要】:在火电厂的发电过程中,过热蒸汽温度具有高温、高压的特点,是锅炉汽水系统中工质的最高温度。作为火力发电机组中的主要参数,过热蒸汽温度的测量和控制对于电厂的安全、经济运行具有重要的作用。过热器是一个多容而且延迟比较大的惯性环节,影响过热蒸汽温度的扰动因素比较多,彼此之间相互影响。在各种不同的扰动因素作用下,过热蒸汽温度随时间变化的动态关系也各不相同,这就增加了过热蒸汽温度控制系统的复杂程度。本文的研究工作主要就是针对滑模变结构控制在火电厂过热汽温控制系统中的应用开展的。首先,研究了滑模变结构控制的设计及应用问题,提出了一种新型的积分滑模变结构控制器的设计方案,并详细介绍了积分滑模变结构控制的切换面σ、辅助输出函数毛、等价控制律ueq和切换控制律Usw的设计方法。利用李雅普诺夫函数验证了滑模面的存在性。其次,在分析过热蒸汽温度控制的意义、过热蒸汽温度控制对象的特性(包括静态特性和动态特性)的基础上,本文应用Matlab中的simulink动态仿真软件构建了采用串级控制器和积分滑模变结构控制器的300MW过热蒸汽温度控制系统的结构模型。最后,分别对两种控制系统的控制效果进行了分析比较。理论结果表明,基于积分滑模变结构控制的过热蒸汽温度控制系统具有良好的动、静态特性,与传统的串级汽温控制系统相比系统的抗干扰能力和鲁棒性得到了很大的提高。
【关键词】:过热汽温 积分滑模变结构控制 火力发电厂 动态特性 静态特性
【学位授予单位】:华北电力大学(北京)
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:TP273;TM621
【目录】:
- 摘要5-6
- Abstract6-9
- 第1章 绪论9-17
- 1.1 课题背景及研究的目的和意义9-10
- 1.2 过热蒸汽温度控制方法的研究现状10-12
- 1.3 滑模变结构控制应用现状12-15
- 1.3.1 滑模变结构控制的发展历程12-13
- 1.3.2 滑模变结构控制的应用13-15
- 1.4 论文的主要工作15-17
- 第2章 过热汽温特性及影响因素17-28
- 2.1 过热蒸汽温度控制系统17-22
- 2.1.1 过热汽温控制的意义17-19
- 2.1.2 常规过热汽温控制系统的结构19-22
- 2.2 影响过热蒸汽温度变化的因素22-23
- 2.3 过热蒸汽温度特性分析23-27
- 2.3.1 过热蒸汽温度静态特性分析23-24
- 2.3.2 过热蒸汽温度动态特性分析24-27
- 2.4 本章小节27-28
- 第3章 滑模变结构控制系统的设计28-43
- 3.1 滑模变结构控制28-32
- 3.1.1 滑模变结构控制系统的定义28-30
- 3.1.2 滑动模态的数学描述30-32
- 3.1.3 滑动模态的存在条件32
- 3.2 滑模变结构控制系统的滑动过程32-34
- 3.3 滑模控制发展的障碍34-36
- 3.4 积分滑模控制器36-41
- 3.4.1 一般滑模控制器的控制难点37-38
- 3.4.2 积分滑模控制器的设计38-41
- 3.5 本章小节41-43
- 第4章 过热汽温积分滑模变结构控制方案43-50
- 4.1 过热汽温滑模变结构控制方案43-45
- 4.1.1 过热汽温控制对象43-44
- 4.1.2 过热汽温积分滑模变结构控制器的设计44-45
- 4.2 过热汽温积分滑模变结构控制系统的搭建45-49
- 4.2.1 积分滑模变结构控制系统各部分模型的搭建45-48
- 4.2.2 积分滑模变结构控制系统的搭建48-49
- 4.3 本章小节49-50
- 第5章 过热汽温积分滑模变结构控制的仿真验证50-58
- 5.1 过热汽温积分滑模变结构控制系统的功能仿真50-52
- 5.2 积分滑模变结构控制与传统串级控制的比较52-56
- 5.2.1 不含非确定性扰动时两种方案的比较52-53
- 5.2.2 含有非确定性扰动时两种方案的比较53-56
- 5.3 本章小节56-58
- 第6章 总结与展望58-60
- 6.1 本文总结58-59
- 6.2 展望59-60
- 参考文献60-63
- 致谢63
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,本文编号:739867
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