基于自抗扰技术的协调控制系统研究

论文摘要

单元机组协调控制系统是一个复杂的多变量控制系统,具有非线性、时变、大迟延,强耦合等特点。其中,主汽压力稳定性和负荷适应性是一对最基本、最主要的矛盾。常规的机炉协调控制系统控制策略不能满足电网对单元机组协调控制系统的设计要求和控制品质要求。本文在分析了协调控制对象动态特性的基础上对协调控制系统进行了解耦设计。根据机炉控制回路的动态特性设计了以炉跟机为主的模糊自抗扰协调控制系统,同时,设计了以机跟炉为主的自抗扰协调控制系统。仿真结果表明,基于自抗扰技术策略建立的协调控制系统,能较好的克服对象的多扰动特性和大时滞特性,有较强的抗干扰能力和鲁棒性。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 第一章 绪论
• 1.1 选题背景及研究意义
• 1.2 单元机组协调控制系统的发展和现状
• 1.2.1 传统单元机组协调控制算法的研究与应用
• 1.2.2 采用先进控制算法的单元机组协调控制
• 1.2.3 自抗扰控制器（ADRC）
• 1.3 本课题研究现状
• 1.4 论文主要工作及内容
• 第二章 单元机组对象特性分析及其解耦
• 2.1 单元机组对象特性概述
• 2.2 单元机组的运行方式
• 2.2.1 定压运行方式
• 2.2.2 滑压运行方式
• 2.2.3 联合运行方式
• 2.2.4 调频运行方式
• 2.3 单元机组对象数学模型
• 2.4 单元机组对象特性分析及其解耦
• 第三章 自抗扰控制器的基本原理
• 3.1 传统线性 PID 与非线性PID
• 3.1.1 传统线性 PID
• 3.1.2 非线性 PID
• 3.1.3 传统线性 PID 与非线性 PID 性能比较
• 3.2 自抗扰控制技术
• 3.2.1 反馈线性化
• 3.2.2 扩张状态观测器 ESO
• 3.2.3 非线性状态误差反馈控制律 NLSEF
• 3.2.4 自抗扰控制器ADRC
• 3.3 自抗扰控制器离散算法实现
• 3.3.1 跟踪微分器 TD 离散算法实现
• 3.3.2 扩张状态观测器 ESO 离散算法实现
• 3.3.3 非线性误差反馈控制律 NLSEF 离散算法实现
• 3.3.4 自抗扰控制器ADRC 离散算法实现
• 3.4 自抗扰控制器高阶扩展
• 第四章 自抗扰控制器参数整定及跨阶控制研究
• 4.1 跟踪微分器参数整定
• 4.1.1 二阶跟踪微分器参数整定
• 4.1.2 高阶跟踪微分器参数整定
• 4.2 扩张状态观测器参数整定
• 4.3 非线性控制律 NLSEF 参数整定
• 0 的作用分析'>4.4 参数b₀的作用分析
• 4.5 自抗扰控制器跨阶控制研究
• 第五章 自抗扰技术在协调控制系统中的应用
• 5.1 炉跟机协调自抗扰控制器设计
• 5.1.1 机侧控制器设计
• 5.1.2 炉侧控制器设计
• 5.2 炉跟机协调自抗扰控制系统仿真
• 5.2.1 100%负荷下功率和压力定值扰动试验
• 5.2.2 100%负荷下燃料量内扰和汽机阀门内扰试验
• 5.2.3 鲁棒性试验
• 5.3 跨阶控制在协调控制系统中的应用
• 5.4 机跟炉协调自抗扰控制系统研究
• 第六章 结论和研究展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 在学期间发表的学术论文和参加科研情况
• 详细摘要