郭喜燕[1]2000年在《火电机组瞬态性能研究》文中研究表明本文以锦州发电厂六号机组为例，采用模块化建模的方法，建立了电站锅炉系统和汽轮机系统中各主要设备的动态特性计算数学模型，并将各个模块连接，对电厂中经常出现的扰动引起的瞬态过程进行了分析。本文的主要研究内容和贡献如下： 1、针对锅炉-汽轮机系统中的单相工质换热设备，建立了单相介质集中参数数学模型，用于锅炉分段后各段受热面及汽轮机中单相容积环节的动态仿真。 2、将单相介质集中参数数学模型用于锅炉的炉膛、空气预热器（分段）等设备，对锅炉的烟气侧的动态过程进行仿真。 3、对双相工质设备——锅炉的蒸发系统、汽轮机的除氧器、凝汽器和表面式加热器，分别建立了其动态特性数学模型，用于对各个设备的动态过程进行仿真。 4、对于锅炉系统，将各设备及其烟气侧与水（汽）侧各个模块连接起来，进行了典型扰动下瞬态过程仿真，并对仿真结果进行了分析。 5、对于汽轮机系统，分别对除氧器、表面式加热器、凝汽器典型扰动下的瞬态过程进行了仿真，并对仿真结果进行了分析。
白宇[2]2018年在《火电机组非线性解耦控制研究》文中研究表明火电机组把能量的转换和转换过程中每个环节能量流之间的供需平衡作为控制的目标。能量转换是复杂的并且具有多输入多输出的变化进程,同时输入与输出之间具有相互关联并且存在较强的耦合。因为能量转换的过程中有多个相互关联且耦合严重的回路,同时回路之间还存在强非线性特性,所以经过对火电机组的控制,不但明显提高电网公司的经济效益,而且显著减少实际生产中的资源损耗,又可以降低设备的损坏率,故对火电机组的控制将变为电厂综合自动化技术中必不可缺的部分。就现在而言,火电机组控制系统里的控制方法一般都采取常规PID控制以及前馈补偿方法。但是,火电机组控制对象表现出的复杂性导致多个领域、多个变量等因素影响设备及工作原理,使其具有强非线性、大滞后动态特性。因此,系统控制品质的提高被这种固定不变模型的单回路控制方法所限制,所以,先进控制策略对于火电机组控制系统来说非常重要。本文首先剖析了火电机组控制系统的发展现状和发展前景,并对火电机组的复杂特性进行了简要的分析。之后阐明了汽包式火电机组的基本组成部分和简单结构,并分析其工作运行原理。然后根据汽包式火电机组的非线性数学模型,详细阐述火电机组的动态特性,并进行平衡点的计算和给出FFPU系统的可运行的工作点的集合。又描述了线性系统和非线性系统,介绍反馈线性化的原理和非线性控制系统的基本概念。而且分析和比较了解耦控制策略中的两种不同的线性化方法。最后通过在常规的输入输出反馈线性化解耦控制方法的基础上提出基于全局输入输出反馈线性化解耦控制方法。本文通过对其动态特性的深入分析,采用基于全局的输入输出反馈线性化解耦控制策略实现了对其有效控制,不仅降低了系统的强非线性对其系统的影响,而且消除了回路之间的耦合作用。通过仿真实验也说明了该方法较常规的输入输出反馈线性化解耦控制策略具有更好的控制品质,有效提高了系统的控制性能。此方法不只在先进控制策略工程应用中起推动作用,还能够改善控制系统对非线性过程的适应能力。
马琳[3]2005年在《热力发电机组性能在线监测的动态校正与数据验证的研究》文中认为随着对能源节约的日益重视,提高电厂设备运行的经济性及可靠性以成为当前节能工作的一项重要内容,因此,电厂性能在线监测系统已被广泛应用。热耗率是热经济性主要指标之一,论文主要对动态过程中的热耗率计算进行了一系列的研究,通过加强对电厂机组热经济指标的计算和监督,从而达到指导机组优化运行的目的。论文以锅炉的动态特性和再热器的动态特性为基础,通过一个简单的一级回热一次再热的发电机组模型,对目前已有的动态算法和稳态算法的仿真结果进行分析,发现目前的动态修正只考虑流量的不平衡,而没有考虑能量的不平衡,这是不合理的。通过分析指出,动态过程影响热耗率实时计算的真正原因是:中间容积的储汽和金属管壁的蓄热变化,造成锅炉内燃料燃烧放出的热量和进入汽轮机的热量在时间上的不同步。基于此,提出了计及锅炉蓄能的计算机组实时热耗率的新思路。但由于实时计算锅炉蓄能不可行,为了消除蒸汽参数变化所引起的锅炉蓄能波动对机组在线热耗率计算的影响,结合电厂实际运行时的特点,提出了一种基于功率的加权滑动平均值算法。将其应用于芜湖发电厂一段时间内降负荷的现场数据后,证明了该算法的可行性。该算法不但具有一定的实时性,同时有效抑制运行参数的动态扰动,明显地提高了性能在线监测输出结果的准确性与稳定性。以该算法为基准,拟合出机组实际运行时的功率热耗图,对在线优化运行具有一定的指导意义。
李爱娟, 郭喜燕, 杨志平[4]2011年在《电厂表面式给水加热器瞬态特性模拟与分析》文中研究说明加热器的运行特性决定回热系统的稳定性,进而影响着整个热力系统的性能。为了更好地了解加热器的运行,根据换热工质的不同,采用分段建模的方法,分别建立了加热器单相换热段和汽-液两相换热段的数学模型,进而得到表面式给水加热器的通用瞬态数学模型。对两类换热面分别建模相对于以凝结段模型代替整个加热器分析,精度较好。通过对两类换热模型的组合,既可以得到高压加热器模型又能组合成低压加热器模型。以高压加热器为例,模拟了给水流量变化时,给水出口温度、蒸汽侧流量、温度、压力的变化,并对结果进行了分析,了解给水参数变化对加热器运行特性的影响。
王伊明[5]2015年在《模型参考自适应控制的研究及其在热工控制系统的应用》文中研究说明我国的主力机组正向大容量和高参数的方向发展,对热工控制系统有了更高的要求,需要更好的自动化控制方法提高控制效果。本文详细的分析了模型参考自适应控制的研究现状,可以看出,模型参考自适应控制有很大的优越性,且其本身仍然有很大的探索空间。因此,对模型参考自适应控制进行深入的研究有着重要的意义,可以预言,随着模型参考自适应控制理论研究的不断深入和完善,其发展前景广阔。本文主要在介绍和分析一阶系统的模型参考自适应控制的基础上,研究了二阶系统的模型参考自适应控制,构造了李雅普诺夫函数和自适应律,证明了系统的稳定性。参考模型通过期望极点法按设计者所期望的动态特性设计传递函数的参数。然后对热工控制系统进行了分析,着重分析了热工控制系统中的一个典型的二阶系统,即对汽包锅炉水位系统,采用二阶系统的模型参考自适应控制对水位控制进行仿真实验,并与传统PID相比较。从仿真曲线中可以很明显的看出,在模型参考自适应控制下的系统响应曲线具有更好的动态性能,即使在被控对象参数发生很大变化的时候,模型参考自适应控制系统仍然运行良好,输出曲线的动态特性具有令人满意的特性。
陈娜娜[6]2012年在《风电储能系统控制策略的研究》文中研究指明传统能源的逐渐匮乏和全球气候的日益恶化，给清洁能源的开发和利用带来了很好的机会。目前风能已经发展为非常重要的能够代替传统能源的新型能源，尤其是近20年来，随着欧洲风电技术的不断进步，国内的风电行业在欧盟国家的带动下也得到了空前发展，但是由于应用技术还不太完善，没能得到广泛应用，另外一个重要的原因就是风电受风资源时空分布影响比较大。风速的变化容易引起风机输出功率的波动，从而影响用户的正常用电，更有甚者会危害电力系统的安全运行。虽然机组本身可以通过控制桨距角的变化来调节输出功率的波动，这种方法只能在高风速时以牺牲部分风资源为代价，但是在低风速或无风的情况下该方法就无能为力，因此风机输出功率在很大程度上受风资源间歇性的影响。而储能技术可以改善风资源间歇性引起的一系列负面影响。首先，本文简要阐述了风机输出功率受风速影响的情况和负载用电量与风资源时间上的不均衡性，采用了在双馈风力发电机系统中加上储能设备的方法来平抑风机输出有功功率的波动。其次，介绍了发电系统中双馈电机的工作原理和运行特性，建立了两相旋转坐标系中的数学模型，基于该模型研究了双馈发电机的控制方法，在此基础上又研究了带储能设备的双馈式风力发电系统的控制策略。最后，对发电系统添加储能设备前后的控制算法和仿真结果进行比较，通过仿真对比可以得出添加储能设备的风力发电系统具有明显的优势，系统不仅能够准确控制风机的输出功率，而且减少了系统对无功功率的需求，从而保证了发电机与电网连结点处电压的稳定，同时也增强了抗干扰能力，改善系统的瞬态性能。
MOHAMMED, MOHAMMED, SALEH, ALL-BAIL[7]2011年在《最优预见控制:26.2*165.352;最优控制系统:33*20.201;空间目标轨迹跟踪:2*5.30383;UMAC:48.2*161.204;控制器:7.6*14.8728;调节器:7.6*14.8728;轨迹跟踪控制:6.6*33.7166;篇长:263670》文中研究说明最优预见控制(OPCM)是一种新的控制理论,在工程技术领域有着广泛应用。预见控制利用未来信息改善轨迹跟踪性能、抑制十扰。最优预见控制已经成功的应用于工程技术领域,如汽车主动悬挂、火电机组负载控制等。基于最优预见控制理论,很多学者在各自应用领域提出了相应的控制算法,但在轨迹跟踪方面研究与应用的文献还比较少。本学位论文旨在基于最优预见控制原理设计一种空间轨迹跟踪算法实现高精度轨迹跟踪或路径控制。尽管通过使用未来信息来追踪控制的预见理论在上世纪六七十年代已被广泛研究,但是其在伺服控制系统领域的应用还没有得到足够的关注,而伺服控制系统领域是用于现代工业过程的最重要的技术之一,并将引起工业过程的发展以及提高工业产品的准确性和效率。OPCM是一种有效的方法。给予OPCM设计的控制系统,不仅保持了系统的良好性能,并且可以满足控制系统的性能需求。系统的状态是一些变量的集合,这些变量和输入方程的值,以及动力学方程将提供出系统的将来状态和输出。当可预见参考信号时,即参考信号的一些有限的未来值和当前以及过去的值在每个时间步长上是可用的,预见控制可提高被控对象的瞬态性能。对于最优预见轨迹系统的综合,一些关于最优伺服系统二次方程的性能指标已经被引进。控制定律在预见时间间隔内被包含控对象状态反馈和参考信号的前馈。现已使用最优预见控制和保留伺服机的约束设计了一种控制器来追踪参考轨迹。控制设计过程包括线性化和离散化伺服系统模型以及预览增益序列是通过解决最优化问题来计算得出的,使用该增益可降低高度误差。预见长度可以调节使之与追踪装置一致。在预见控制方案中,当追踪真实日标信号时,系统可以充分开发目标信号已知的将来信息的优势。预追踪方案仅仅用在目标轨迹的将来信息是可以获得的情况下,否则预追踪方案是不可行的。控制方法包括了在预见时间间隔内来自被控对象的反馈和参考信号的前馈。预控制器是一种使用目标信号以及设计过程中干扰的未来信息的控制器。通常来说OPCM是建立在误差,目标信号和真实轨迹之间的差异的基础上的。OPCM可以有效控制输入多输出(MIMO)系统。为了能直观的研究出有效预见控制的步数,需要计算最优预见控制系统中评价函数的值,并将其与其他伺服系统的控制函数的值做比较。通过比较,我们可以得出结论：当预见步数为零时,那么就不需要前向补偿。然而,这样的控制系统只是最优控制系统(OCS),却不是最优预见控制系统(OPCS)那就是说,最优控制系统(OCS)是最优预见控制系统的预见步数为零时的特殊情况。当预见步数增加时,评价函数的值也会增加,同时,最优预见系统的评价函数值将降低,降低了跟踪的误差值,使系统具备更好的跟踪性能。当预览步数增加到某个值时,评价函数减少值小到可以忽略,也就是说,在预览步数增加到某个值时,继续增加将毫无意义。因为它不再影响预见控制而同时计算机的成本将变高。由此可可见,评价函数值需慢慢降低,最后收敛为一个定值。所以较长远的未来信息将对评价函数的值造成较小的影响,而能造成影响的则是反馈系统的特征值,确切的说,如果系统的响应速度快,接近未来信息就够了,反之如果系统的响应速度缓慢,它需要更多的未来信息。本论文将通过仿真与实验对控制系统进行轨迹跟踪的理论研究。使用通用控制器UMAC,在预见控制方法的基础上取得3轴伺服系统的良好的跟踪性能。本文的主题是基于最优预见控制方法研究和设计空间物体轨迹跟踪控制器,并将其应用于伺服系统上。论文由三部分组成。第一部分我们将建立一个精确的数学模型,第二部分将通过MATLAB仿真软件进行仿真,第三部分是实验工作,在先前研究的基础上,提供了一种轨迹跟踪控制算法,构建了一个实验用来实现轨迹跟踪并建立其数学模型,然后进行数学仿真分析,最后将仿真结果应用于实验研究。该实验装置。该实验装置需要最好的运动控制器为核心,以伺服电机为驱动机构的精确定位平台,同时具有强大的实时和联系性能,强大的硬件和软件功能使其有更加广泛的应用,通过对3轴运动平台控制验证所提出的空间目标轨迹跟踪算法,实验结果研究证明算法是有效的。本论文内容涉及最优预见跟踪控制算法的基本原理分析、仿真、实验模型的建立以及算法可行性的实验研究,分析了日标轨迹跟踪控制最优预见的发展和前景。本篇论文综合以往的研究：给出了一个空间物体的轨迹跟踪控制算法;构造一个用于实现轨迹跟踪的实验系统,建立了其数学模型;利用控制算法进行仿真分析,最后进行实验研究,得出以下结论：通过对算法的仿真研究得出最优预见控制算法是有效的,但也表明,除了有在建立实验模型过程中发生了偏差,最优预见跟踪控制算法在线性空间理论方面已经非常成熟。通过实验分析证实了仿真和实验证实了最优预见控制是一种有效的跟踪控制算法。对伺服系统来说,与最优控制方法相比,最优预见控制方法能有效提高相位响应。一日获得取决十控制系统活动的未来信息,我们将能够计算出评价功能。未来信息对决定人的行为方面具有重要意义,它代表了“前馈思维”
参考文献：
[1]. 火电机组瞬态性能研究[D]. 郭喜燕. 华北电力大学. 2000
[2]. 火电机组非线性解耦控制研究[D]. 白宇. 沈阳农业大学. 2018
[3]. 热力发电机组性能在线监测的动态校正与数据验证的研究[D]. 马琳. 东南大学. 2005
[4]. 电厂表面式给水加热器瞬态特性模拟与分析[J]. 李爱娟, 郭喜燕, 杨志平. 现代电力. 2011
[5]. 模型参考自适应控制的研究及其在热工控制系统的应用[D]. 王伊明. 华北电力大学. 2015
[6]. 风电储能系统控制策略的研究[D]. 陈娜娜. 河南工业大学. 2012
[7]. 最优预见控制:26.2*165.352;最优控制系统:33*20.201;空间目标轨迹跟踪:2*5.30383;UMAC:48.2*161.204;控制器:7.6*14.8728;调节器:7.6*14.8728;轨迹跟踪控制:6.6*33.7166;篇长:263670[D]. MOHAMMED, MOHAMMED, SALEH, ALL-BAIL. 武汉理工大学. 2011