自抗擾控制技術在鍋爐控制系統中的應用研究.pdf

1、鍋爐是石油、化工、電廠等工業過程中非常重要的能量轉換設備，同時也是一個具有時滯性、不確定性、非線性等特點的比較典型的多輸入多輸出工業過程控制系統。隨著社會的進步和發展，人們對鍋爐控制的要求逐漸向降低能源消耗、生產高效和清潔生產的方向發展。然而以我國的鍋爐自動化水平還沒有辦法完全實現這些高要求，因此設計一個不僅可以使鍋爐安全穩定高效地運行，還可以兼顧到節能減排的鍋爐控制系統是必要的。
　　SMPT-1000是水汽熱能全流程的模擬仿真

2、裝置，本文研究對象為SMPT-1000中的鍋爐系統。依據工藝流程及被控對象的特性分析，把鍋爐控制系統分為兩部分即水汽系統和燃燒系統。依據控制系統設計原則設計鍋爐整體的PID控制方案，給出PID控制器的正反作用及控制規律。采用PCS7對鍋爐控制方案進行CFC組態、SFC組態及設計監控界面，完成鍋爐PID控制系統的實施。
　　PID控制由于其自身局限性，并不能很好地完成對鍋爐系統的有效控制。針對鍋爐系統具有的不確定性、非線性、時滯等特

3、性，采用自抗擾控制技術來實現其有效控制。過熱蒸汽壓力是鍋爐系統中典型的不確定性對象，本文使用最小二乘直接辨識方法對蒸汽壓力模型進行辨識與驗證，并對蒸汽壓力的自抗擾控制進行matlab仿真。在基于PCS7完成整個鍋爐控制方案的實驗過程中，過熱蒸汽壓力控制回路采用自抗擾控制，而其他控制回路仍然采用PID控制。仿真和實驗運行結果表明，自抗擾控制的控制效果表現出明顯的優越性，且自抗擾控制對系統不確定性具有很好的適應性，還可以提高系統參數的魯棒性