超臨界機組協調系統的非線性建模與控制.pdf

1、NoNLINEARMoDELINGANDCoNTRoLoFCooRDINATEDCoNTRoLSYSTEMONULTRASUPERCRITICALUNITAThesisSubmittedtoSoutheastUniversityFortheAcademicDegreeofMasterofEngineeringBYLⅢChenSupervisedbyProfLVJianhongSchoolofEnergyandEnvironmentSou

2、theastUniversityApril2014摘要摘要隨著火力發電技術的快速發展，超(超)臨界機組在火力發電中所占比例越來越高?，F代電網對超(超)臨界機組參與調峰調頻提出了更高的要求，但其核心部分——協調系統的控制優化研究仍然很不成熟。本文基于最新的非線性動態模型，采用模糊增益調度和預測函數控制兩種方法對超臨界機組的協調控制系統進行了研究，文章主要內容如下：(1)研究了超臨界機組的非線性建模問題，以復合建模法的最新理論成果為基礎，對

3、其建模數據獲取方法進行改進，建立超臨界機組協調系統的非線性模型。本文采用實際機組階躍擾動的試驗數據，建立了較為精確的超臨界機組非線性模型。結果對比表明，本文所建模型能較好地反映超臨界機組對象的變化趨勢及動態特性，適于進行控制系統設計研究。(2)本文對現有的模糊增益調度方法進行了改進，提出了一種基于控制器輸出變化率的模糊邏輯系統。該系統采用控制輸出值的變化率為唯一的模糊輸入，能有效減少模糊冗余和模糊參數個數，并能大大提高系統魯棒性。在此基

4、礎上，本文設計了新型模糊增益調度PID控制器，并應用于超臨界機組協調控制系統。該方法能保留原有PID控制器的參數，減少模糊參數個數，因此相較現有方法更為簡便。仿真結果表明，該模糊增益調度PID控制器使得負荷跟蹤更快、壓力更為穩定、溫度波動更小。(3)在上文提出的模糊增益調度方法基礎上，本文結合預測函數控制算法，設計了一種模糊增益調度預測函數控制器，并應用于現有的協調控制系統。本文預測控制器采用CARMA模型，提高了控制器的拓展性。并且預