基于閉環(huán)辨識的除氧器水位最優(yōu)前饋-反饋控制器設計
發(fā)布時間:2021-09-07 04:37
優(yōu)化前饋-反饋控制策略是提高火電機組深度調峰能力的有力途徑。對于非最小相位對象,靜態(tài)前饋或不完全動態(tài)前饋在運行中較大偏離不變性原理時,不能有效補償擾動.基于電廠大數據平臺,本文建立了某300 MW機組除氧器水位控制系統的閉環(huán)仿真模型,在此基礎上設計了除氧器水位系統的最優(yōu)前饋-反饋控制策略。針對主要擾動給水流量,采用線性二次型調節(jié)器(LQR)設計離散狀態(tài)空間形式的動態(tài)前饋控制器,代替原來的靜態(tài)前饋控制器,并通過閉環(huán)仿真對PID反饋回路的調節(jié)器參數實施粒子群優(yōu)化,得到最優(yōu)前饋-反饋控制器。仿真與現場控制數據的對比表明了基于閉環(huán)辨識模型設計的LQR動態(tài)前饋-反饋控制器,在抑制動態(tài)偏差和消除擾動影響方面的明顯優(yōu)勢.
【文章來源】:工程熱物理學報. 2020,41(10)北大核心EICSCD
【文章頁數】:6 頁
【部分圖文】:
圖1某300?MW機組除氧器水位控制系統框圖??Fig.?1?Diagram?of?a?300?MW?unit?deaerator?water?level??control?sstem??
究??結果可以指導現場實際系統的改進。??2080??2070??0123456789?10??時間/103s??圖6除氧器水位控制系統有無靜態(tài)前饋仿真對比圖??Fig.?6?Comparison?diagram?of?deaerator?water?level?control??system?with?or?without?static?feedforward?simulation??2130??2120??-40??0123456789?10??時間/103S??圖5除氧器水位模型辨識辨識結果圖??Fig.?5?Diagram?of?identification?result?of?deaerator?water??level?model??表i辨識傳遞函數模型??Table?1?Identification?transfer?function?model??象,在沒有預先設定無自平衡模型結構的情況下,所??用閉環(huán)辨識方法準確辨識出了該積分特性。另外,給??水流量對水位的傳遞函數有一個RHP零點0.5144,??因此不能用常規(guī)的方法設計給水流量動態(tài)前潰??圖4是本文用于辨識和仿真的數據段,圖4(c)、??(b)分別是除氧器凝結水位主、副調節(jié)閥的數據變??化,其閥門開度變化幅值很小,閥門基本處于全開??狀態(tài)。而圖4(b)中凝結水變頻器指令變化幅度相對??較大,所以變頻器指令起主要控制作用。??辨識結果如圖5所示,根據擬合度計算公式??Ffits??X)(識-沅)2??x?100??(9)??Y2? ̄?Vif??式中,2/i是實際輸出;仏是辨識擬合輸出;拓是實際??輸出的均值。求得模型擬合
【參考文獻】:
期刊論文
[1]非最小相位系統自適應模型逆技術研究[J]. 楊亮亮,王飛,史偉民. 機電工程. 2019(04)
[2]基于穩(wěn)定逆的直流爐機組協調控制系統前饋-反饋控制[J]. 李露,劉吉臻,項丹. 動力工程學報. 2015(01)
[3]1000MW機組凝結水泵變頻控制策略的研究與應用[J]. 周珠峰,林愛榮. 浙江電力. 2010(07)
[4]帶有持續(xù)擾動的線性系統的前饋-反饋最優(yōu)控制[J]. 唐功友,高德欣. 系統仿真學報. 2005(06)
[5]基于現場數據熱工對象建模的可辨識性[J]. 張小桃,倪維斗,李政,鄭松. 清華大學學報(自然科學版). 2004(11)
本文編號:3388859
【文章來源】:工程熱物理學報. 2020,41(10)北大核心EICSCD
【文章頁數】:6 頁
【部分圖文】:
圖1某300?MW機組除氧器水位控制系統框圖??Fig.?1?Diagram?of?a?300?MW?unit?deaerator?water?level??control?sstem??
究??結果可以指導現場實際系統的改進。??2080??2070??0123456789?10??時間/103s??圖6除氧器水位控制系統有無靜態(tài)前饋仿真對比圖??Fig.?6?Comparison?diagram?of?deaerator?water?level?control??system?with?or?without?static?feedforward?simulation??2130??2120??-40??0123456789?10??時間/103S??圖5除氧器水位模型辨識辨識結果圖??Fig.?5?Diagram?of?identification?result?of?deaerator?water??level?model??表i辨識傳遞函數模型??Table?1?Identification?transfer?function?model??象,在沒有預先設定無自平衡模型結構的情況下,所??用閉環(huán)辨識方法準確辨識出了該積分特性。另外,給??水流量對水位的傳遞函數有一個RHP零點0.5144,??因此不能用常規(guī)的方法設計給水流量動態(tài)前潰??圖4是本文用于辨識和仿真的數據段,圖4(c)、??(b)分別是除氧器凝結水位主、副調節(jié)閥的數據變??化,其閥門開度變化幅值很小,閥門基本處于全開??狀態(tài)。而圖4(b)中凝結水變頻器指令變化幅度相對??較大,所以變頻器指令起主要控制作用。??辨識結果如圖5所示,根據擬合度計算公式??Ffits??X)(識-沅)2??x?100??(9)??Y2? ̄?Vif??式中,2/i是實際輸出;仏是辨識擬合輸出;拓是實際??輸出的均值。求得模型擬合
【參考文獻】:
期刊論文
[1]非最小相位系統自適應模型逆技術研究[J]. 楊亮亮,王飛,史偉民. 機電工程. 2019(04)
[2]基于穩(wěn)定逆的直流爐機組協調控制系統前饋-反饋控制[J]. 李露,劉吉臻,項丹. 動力工程學報. 2015(01)
[3]1000MW機組凝結水泵變頻控制策略的研究與應用[J]. 周珠峰,林愛榮. 浙江電力. 2010(07)
[4]帶有持續(xù)擾動的線性系統的前饋-反饋最優(yōu)控制[J]. 唐功友,高德欣. 系統仿真學報. 2005(06)
[5]基于現場數據熱工對象建模的可辨識性[J]. 張小桃,倪維斗,李政,鄭松. 清華大學學報(自然科學版). 2004(11)
本文編號:3388859
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