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《华北电力大学(北京)》 2005年
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单元机组协调控制系统的先进控制策略研究

房方  
【摘要】:协调控制系统是单元制发电机组的控制中枢,是现代电站自动化系统中最为核心的组成单元。本文应用线性多变量控制及非线性控制的相关原理和方法研究了单元机组协调控制系统的设计、整定、工程实现等问题,致力于推动先进控制策略的工程应用,提高协调控制系统对过程非线性的适应能力。 论文的研究内容及取得的主要成果体现在以下五个方面: ①通过广泛的选择和比较,在机理分析的基础上,确定了贯穿全文的研究基础—单元机组的简化非线性模型。该模型结构简单、特征突出、具有代表性,适于协调控制系统的设计与综合。 ②对线性多变量方法在协调控制系统中的应用做了系统、深入的研究。分别基于多变量解耦和多变量内模方法设计出具有PID形式的协调控制器,两种方法相辅相成、互为验证;论文进一步结合理论分析与现场试验,给出了具有较高实用价值的控制器整定方法与步骤。 ③通过总体结构设计,综合前馈、反馈、多模型等控制手段,在解决大量工程技术问题的基础上,成功地将线性多变量协调控制器的设计和整定方法应用于330MW单元机组。 ④应用反馈线性化原理及其扩展算法,对协调控制系统进行了直接非线性控制的研究。通过引入可测状态变量,推导出反馈控制律的简化形式,有效地降低了伪线性机炉系统的积分阶次;同时结合二自由度I-PD控制结构,较好地解决了伪线性系统对扰动敏感、鲁棒性差的问题。 ⑤从提高实用性的角度,探讨了将非线性策略应用于协调控制系统优化的可行性,研究了以非线性稳定逆为前馈环节的协调控制系统的输出跟踪控制结构。仿真试验表明:线性系统理论与非线性系统理论的有机结合,能够有效地提高协调控制系统的负荷跟随能力。
【学位授予单位】:华北电力大学(北京)
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TK32

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前6条
1 邓莎;潘维加;;单元机组协调控制系统研究现状分析[J];电站系统工程;2010年05期
2 席原;刘景宾;;单元机组协调控制系统研究进展[J];工业仪表与自动化装置;2011年05期
3 魏乐,孙万云,韩璞;基于反馈线性化的二自由度协调控制系统设计[J];华北电力大学学报;2005年05期
4 唐意;秦硕硕;;蒸汽发生器水位的非方PID控制器设计[J];控制工程;2013年S1期
5 房方;魏乐;谭文;刘吉臻;;基于动态扩展算法的大型燃煤机组非线性协调控制系统设计[J];中国电机工程学报;2007年26期
6 王爽心;杨辉;李亚光;;协调控制系统神经网络PID优化控制与仿真研究[J];中国电机工程学报;2007年35期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 蒋毅恒;基于遗传编程的协调控制系统建模和设计[D];华北电力大学(北京);2008年
2 陈荣保;基于视觉融合的监控机理及其在锅炉燃烧中的应用研究[D];上海大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 侯倩;超临界单元机组协调控制系统研究[D];华北电力大学(北京);2011年
2 楼冠男;单元机组协调控制系统结构分析及抗干扰设计[D];华北电力大学(北京);2011年
3 王英;超超临界机组给水控制方法的研究[D];华北电力大学;2011年
4 刘春雨;天津大港电厂#4机组DCS改进与协调控制研究[D];华北电力大学;2011年
5 程亮;基于内模自适应的单元机组协调控制系统分析及研究[D];华北电力大学;2011年
6 李军杰;鞍钢第二发电厂热工过程控制部分系统优化研究[D];辽宁工程技术大学;2011年
7 邓莎;660MW单元机组综合控制系统研究[D];长沙理工大学;2011年
8 黄光德;超临界机组协调控制系统优化设计与仿真研究[D];电子科技大学;2011年
9 杨丽丽;锅炉—汽轮机系统的分析与控制[D];华北电力大学(北京);2007年
10 刘磊;火力单元机组基于模型误差校正的有约束广义预测控制的研究[D];内蒙古工业大学;2007年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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9 范永胜,程芳真,眭喆,吕崇德;600MW超临界直流锅炉的动态特性研究[J];清华大学学报(自然科学版);2000年10期
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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10 韩彦虎;;OPC技术及其在数据采集中的应用[J];包钢科技;2009年S2期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
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3 魏乐;房方;;基于Backstepping方法的锅炉-汽轮机单元协调控制[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
4 韩忠旭;;广义智能控制的内涵及其兼容性[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
5 韩忠旭;;大惯性系统Luenberger函数观测器的鲁棒性[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
6 朱泽磊;韩忠旭;;模拟柔性模糊控制应用在协调控制系统的试验研究[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
7 陈西虎;;智能化控制系统在铁路车站节能中的应用[A];节能环保 和谐发展——2007中国科协年会论文集(一)[C];2007年
8 寇怀成;吴云洁;陈燕娥;;基于模糊多模型的专家PID在主汽温控制系统中的应用研究[A];节能环保 和谐发展——2007中国科协年会论文集(一)[C];2007年
9 吕崇德;薛亚丽;;电厂系统仿真技术的发展[A];节能环保 和谐发展——2007中国科协年会论文集(一)[C];2007年
10 刘胜荣;周洪;姚钢;;电厂汽温过程控制中鲁棒控制器的设计与仿真[A];广西电机工程学会第七届青年学术交流会论文集[C];2002年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 冷欣;船用增压锅炉汽包水位预测控制方法研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
2 靳涛;火电机组反向建模方法的研究[D];华北电力大学(北京);2011年
3 王宁玲;基于数据挖掘的大型燃煤发电机组节能诊断优化理论与方法研究[D];华北电力大学(北京);2011年
4 周恒涛;生物质能—太阳能联合制冷的适配性研究[D];河南农业大学;2010年
5 王正齐;无轴承异步电机非线性解耦控制策略研究[D];江苏大学;2011年
6 曾德良;基于速率优化的智能协调控制系统的研究和应用[D];华北电力大学;2000年
7 田涛;自适应预估控制及其在火电厂DCS中的应用[D];华北电力大学;2000年
8 梁伟平;球磨机制粉系统智能控制算法的研究及应用[D];华北电力大学;2000年
9 段军;机车柴油机数字式电子调速系统智能PID控制理论和技术的研究[D];大连理工大学;2000年
10 王东风;多变量智能控制在电厂制粉系统中的应用研究[D];华北电力大学;2001年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 苗安立;船用燃蒸联合动力系统的性能仿真研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 丁春辉;基于神经内模控制算法的船舶蒸汽动力装置协调控制研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 陈淑鑫;循环流化床锅炉培训模拟操作仿真研究[D];哈尔滨理工大学;2010年
4 刘婷婷;12MW生物质能发电厂综合自动化系统研究[D];中国电力科学研究院;2009年
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8 杨志;燃气—蒸汽联合循环余热锅炉特性分析及数学建模[D];昆明理工大学;2009年
9 王庆河;脉冲燃烧蓄热式加热炉自动控制[D];山东大学;2010年
10 钱叶牛;双馈异步风电机组低电压穿越控制策略的研究[D];东北电力大学;2011年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 姜学东,韦穗;基于彩色CCD的三色法测量炉膛火焰温度场分布[J];安徽大学学报(自然科学版);2002年02期
2 葛传力;热电站锅炉安全保护与火焰检测[J];安徽大学学报(自然科学版);2003年01期
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中国重要会议论文全文数据库 前2条
1 梁秀霞;张燕;王晓晔;陈增强;袁著祉;;基于多目标规划带约束的广义预测控制算法研究[A];2005中国控制与决策学术年会论文集(上)[C];2005年
2 祁海禄;樊小平;詹盛武;;模糊自整定PID控制器设计与仿真研究[A];2009系统仿真技术及其应用学术会议论文集[C];2009年
中国重要报纸全文数据库 前1条
1 CUBN记者 徐奎松;[N];中国联合商报;2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 曾德良;基于速率优化的智能协调控制系统的研究和应用[D];华北电力大学;2000年
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4 周洁;基于光学波动法和相关原理的颗粒测量及多波长火焰温度分析[D];浙江大学;2001年
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10 李常贤;复杂系统的预测控制及其应用[D];浙江大学;2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 龚齐斌;600MW汽轮机控制系统分析与研究[D];长沙理工大学;2010年
2 宋军;乏汽回收智能控制系统研究[D];长沙理工大学;2010年
3 刘翠;基于T-S模糊模型的非线性系统辨识[D];哈尔滨理工大学;2010年
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5 侯倩;超临界单元机组协调控制系统研究[D];华北电力大学(北京);2011年
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7 江南志;余热发电与水泥生产协调控制技术研究与应用[D];济南大学;2011年
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10 罗常中;云冈热电一次调频控制策略优化[D];华北电力大学;2011年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 任贵杰;李平康;赵志刚;龙俊峰;;基于改进遗传算法的单元机组非线性模型参数辨识[J];北京交通大学学报;2011年06期
2 田海燕;曹少中;;非线性协调控制系统状态方程任意阶近似解[J];北京印刷学院学报;2009年04期
3 兰晓华;李庆;张军峰;;石电330MW机组协调控制系统优化[J];电力科学与技术学报;2010年03期
4 梁杨;谷俊杰;;基于遗传算法的超临界机组模型的参数辨识[J];电力科学与工程;2010年07期
5 邓莎;潘维加;;单元机组协调控制系统研究现状分析[J];电站系统工程;2010年05期
6 曹少中;李旸;;非线性协调控制系统状态方程的级数解[J];电子学报;2010年S1期
7 易克难;赵文杰;彭钢;;DEB协调控制系统的分析与优化[J];仪器仪表用户;2012年01期
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9 席原;刘景宾;;单元机组协调控制系统研究进展[J];工业仪表与自动化装置;2011年05期
10 李子萧;潘维加;;600MW超临界机组引风送风控制系统[J];工业控制计算机;2013年04期
中国重要会议论文全文数据库 前3条
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中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 王晓燕;分数阶控制系统分析及应用研究[D];华北电力大学(北京);2011年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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3 张建新;基于系统动力学的汽轮机热力系统建模与仿真[D];华北电力大学(北京);2011年
4 楼冠男;单元机组协调控制系统结构分析及抗干扰设计[D];华北电力大学(北京);2011年
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6 王帆;循环流化床锅炉燃烧室建模与仿真[D];华北电力大学;2011年
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8 郭永;交会对接地面仿真系统控制方法研究与实现[D];哈尔滨工业大学;2010年
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10 邓莎;660MW单元机组综合控制系统研究[D];长沙理工大学;2011年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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5 侯格贤,吴成柯;遗传算法的性能分析[J];控制与决策;1999年03期
6 陈庆伟,吕朝霞,胡维礼,吴宏鑫;基于逆系统方法的非线性内模控制[J];自动化学报;2002年05期
7 柴天佑,张贵军;基于给定的相角裕度和幅值裕度的PID参数自整定新方法[J];自动化学报;1997年02期
8 范永胜,程芳真,眭喆,吕崇德;600MW超临界直流锅炉的动态特性研究[J];清华大学学报(自然科学版);2000年10期
9 葛友,李春文;反馈线性化方法在锅炉-汽轮机系统控制中的应用[J];清华大学学报(自然科学版);2001年07期
10 于达仁,徐志强,翁一武,李月华;DEB的新认识——增益调度控制[J];热能动力工程;1999年05期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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5 赵文杰;不确定非线性系统的变结构控制研究[D];华北电力大学(河北);2005年
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10 齐国元;非线性系统新型估计器及其在控制中的应用[D];南开大学;2004年
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1 张纯明;基于反馈线性化的直线永磁同步电机速度跟踪控制研究[D];沈阳工业大学;2004年
2 王慧玲;基于反馈线性化的高温超导与常导混合EMS悬浮控制问题研究[D];西南交通大学;2010年
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5 黄练伟;基于DSP的磁悬浮控制系统的研究[D];西南交通大学;2005年
6 张昭;多变量解耦模糊神经控制算法在啤酒发酵温控中的研究[D];内蒙古工业大学;2005年
7 李剑锋;电力系统励磁调节装置的研制[D];哈尔滨理工大学;2005年
8 崔涛;非线性预测控制研究及其应用[D];浙江大学;2002年
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10 屠旭永;磁浮列车悬浮系统建模及悬浮控制策略的研究[D];浙江大学;2006年
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