核電站蒸汽發(fā)生器水位控制系統(tǒng)的動態(tài)特性較為復雜,具有非線性、強干擾和多工況等特點。隨著核電站熱力系統(tǒng)越來越復雜化和大型化,對控制水平提出更高要求,因此有必要研究新的控制算法改善系統(tǒng)控制性能。自抗擾控制器不依賴系統(tǒng)被控對象的數(shù)學模型,在時變、非線性控制系統(tǒng)中具有良好的控制性能。本文通過分析研究自抗擾控制器性能,將改進型自抗擾控制器應用于蒸汽發(fā)生器水位控制系統(tǒng),并使用改進的遺傳算法優(yōu)化自抗擾控制器參數(shù)。首先,針對自抗擾控制器三個組成模塊的原理及其功能進行詳細分析,提出了參數(shù)整定規(guī)律,并結(jié)合具體的二階控制對象,對控制器控制參數(shù)性能進行仿真分析。其次,采用了一種新型改進跟蹤微分器。通過對幾種常用的跟蹤微分器加速度函數(shù)進行分析研究,發(fā)現(xiàn)跟蹤微分器的性能主要和加速度函數(shù)有關。本文選取具有非線性光滑特性的雙曲正切函數(shù)作為跟蹤微分器的加速度函數(shù),使用李雅普諾夫第二定理對其穩(wěn)定性進行證明,隨后采用相平面法指導系統(tǒng)參數(shù)的整定,并通過掃頻測試給出具體參數(shù)整定方案。通過仿真實驗,證明了雙曲正切跟蹤微分器具有良好的控制效果。最后,將改進的自抗擾控制器應用于熱工控制對象。針對核電廠蒸汽發(fā)生器水位控制系統(tǒng)具有的多工...

【文章頁數(shù)】：67 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 自抗擾控制器研究現(xiàn)狀
    1.3 熱工過程控制研究現(xiàn)狀
    1.4 熱工過程的自抗擾控制
    1.5 本文的工作
第2章 自抗擾控制器
    2.1 引言
    2.2 跟蹤微分器TD
        2.2.1 跟蹤微分器理論
        2.2.2 TD參數(shù)整定與仿真
    2.3 擴張狀態(tài)觀測器ESO
        2.3.1 擴張狀態(tài)觀測器理論
        2.3.2 ESO參數(shù)整定與仿真
    2.4 非線性狀態(tài)誤差反饋NLSEF
        2.4.1 非線性狀態(tài)誤差反饋理論
        2.4.2 NLSEF參數(shù)整定與仿真
    2.5 本章小結(jié)
第3章 雙曲正切跟蹤微分器
    3.1 引言
    3.2 幾種跟蹤微分器分析比較
    3.3 雙曲正切加速度函數(shù)
    3.4 雙曲正切跟蹤微分器設計
        3.4.1 雙曲正切跟蹤微分器設計及穩(wěn)定性證明
        3.4.2 雙曲正切跟蹤微分器的相平面分析
        3.4.3 雙曲正切跟蹤微分器的參數(shù)整定
    3.5 仿真分析
        3.5.1 跟蹤性能
        3.5.2 微分性能
        3.5.3 濾波性能
    3.6 本章小結(jié)
第4章 優(yōu)化的改進自抗擾控制器及其應用
    4.1 引言
    4.2 基于遺傳算法的改進型自抗擾控制器參數(shù)優(yōu)化
        4.2.1 遺傳算法優(yōu)化理論
        4.2.2 自抗擾控制器參數(shù)優(yōu)化整定方案
    4.3 蒸汽發(fā)生器水位系統(tǒng)的自抗擾控制研究
        4.3.1 SG水位系統(tǒng)數(shù)學模型
        4.3.2 SG水位系統(tǒng)的傳統(tǒng)控制
        4.3.3 SG水位系統(tǒng)的ADRC控制
        4.3.4 SG水位控制系統(tǒng)的仿真研究
    4.4 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文
致謝



本文編號：3790765