发电厂综合型协调控制系统的设计与应用

采用状态空间统一描述基于增量式函数观测器IFO-KΔx的状态反馈+PID综合型协调控制系统,通过数学分析,给出了控制系统稳定的充分条件。在一台600 MW机组机炉协调控制的工程实践中取得实际效果表明,在协调方式累计降负荷375 MW,机前压力从16.5MPa滑压减至13.0 MPa,当负荷指令以18 MW/min和8 MW/min两种速率变化时,实际负荷和机前压力均接近同样的速率达到目标值。这有效地解决了机炉协调受控对象所具有的非线性、参数慢时变、迟滞与大惯性以及耦合等难以控制的问题,证明了该设计方案和理论分析的正确性。

增量式广义PI函数观测器的概念与工程应用

锅炉过热器蒸汽温度受控对象通常具有大惯性、大迟延、参数慢时变等特点。借鉴增量式观测器和PI状态观测器的研究成果,并结合热控领域复杂控制系统通常设计成串级调节系统的实际情况,提出增量式广义PI函数观测器(IFO-PIO/BS)及其状态反馈的概念,构造串级调节系统与观测器相融合的广义状态反馈控制系统,通过数学分析,给出IFO-PIO/BS的充分条件及其相应定理和推论的证明,揭示出该控制系统等价于IFO-PIO/BS具有了变增益状态反馈的功能。将其实际应用于一台300 MW单元机组的锅炉主蒸汽温度控制系统中,当负荷以8 MW/min的速率升降50 MW,或以5 MW/min的速率分别升降80 MW时,主蒸汽温度的最大偏差被控制在4℃,为解决锅炉过热器蒸汽温度这种大惯性、大迟滞受控对象的控制难题提供一个实例。

大惯量变转速泵控马达调速系统模糊控制

对大惯量负载的变转速泵控马达调速系统进行了模糊控制及模糊PID控制的实验研究 ,并与常规PID控制的实验结果进行了对比 ,获得了有益的结论 。

变转速液压容积调速系统的控制结构

变转速液压容积调速系统是一种新型容积调速回路,所采用的控制结构有四种:恒压频比(U/f)开环控制、矢量小闭环控制、负载压力补偿控制和速度大闭环反馈补偿控制。本文简述了这四种控制结构,并针对大惯性变转速液压容积调速系统的特点,提出了三种新的复合补偿控制结构:反馈与负载前馈相结合的复合补偿控制结构、反馈与输入前馈相结合的复合补偿控制结构、反馈与输入前馈和负载前馈相结合的复合补偿控制结构,对于提高大惯性变转速液压容积调速系统的控制特性具有较大意义。

基于卡尔曼预测器的纸张水分和定量预测控制

针对造纸生产线上纸张定量水分控制系统存在的大惯性、大时滞及强耦合问题,提出了一种控制方法。使用静态解耦的办法使得系统分解成为水分和定量两个独立的控制回路,将卡尔曼预测器引入控制回路,利用卡尔曼预测器进行水分、定量值及其控制输出量的最优预测估计,用以抑制大惯性、大时滞环节对生产过程造成的影响。生产实践及仿真对比结果表明控制效果良好。

高精度液体温控难点分析及解决方法述评

随着精密光学加工要求的提高,机床热变形已成为制约精度等级进一步提高的关键因素,而与机床直接接触的相关液体的温控也越来越凸显其重要位置。本文首先深入分析了液体温控的难点,然后针对这些难点,从温度控制方法、测温元件补偿算法和温控结构等方面分别阐述了目前常用解决方法,同时给予了客观的评价。最后对高精度液体温控的关键问题进行了总结,并为进一步研究指明了方向。

基于负载前馈及模糊控制的步进梁速度控制

步进梁由固定梁与移动梁组成,是步进式钢坯加热炉的核心部件。移动梁作矩形运动将钢坯在炉内加热的过程中逐步向前运送。移动梁必须轻托轻放钢坯,以免因频繁撞击而损坏移动梁与固定梁。移动梁自重加上一百多根钢坯的总重量达到数百吨,因此,步进梁运钢系统惯性巨大。在移动梁托起钢坯时发生阶跃式负载突变,造成速度和位移的大幅度跌落,并伴随着强烈抖动。在分析研究步进梁运钢系统的工作原理及数学模型的基础上,设计实现了基于负载扰动前馈的运钢速度模糊自整定PID控制。针对工程上负载无法测量问题,设计了构造负载扰动的状态观测器。仿真实验表明,控制方法能够使得系统运动准确快速地跟踪给定速度曲线。

大惯性系统的动态快速测量

本文介绍了一种用于大惯性系统快速测量的自适应动态补偿方法。依据这一方法，我们已研制出“自适应动态校正快速测量仪”样机。该机可使测量速度提高８倍，预测精度达到１．５％。

大惯性温度传感器的动态建模

采用一种简单的数值积分动态建模方法建立了大惯性温度传感器的数学模型。该方法无须迭代即可直接从微分方程辨识出模型阶次和参数。实验结果表明该方法较数值微分方法所建模型准确度高、阶次低,为改善大惯性温度传感器动态特性。

大惯量矢量变频液压复合调速系统仿真研究

针对大惯量、时变负载变频液压调速的低速控制与调速精度问题,将节流调速和矢量变频液压调速有机结合。建立大惯量矢量变频液压复合调速系统;创建系统数学模型,在研究系统的主要影响因素基础上简化数学模型;利用MATLABSIMULINK构建仿真模型并分析系统动态性能。仿真结果表明:矢量变频液压调速速度跟踪精度高,并对转动惯量和负载扰动表现较强的鲁棒性;节流调速增加了液压变频调速的低速稳定性;该复合调速系统获得了理想的调速效果。

电动车用超级电容器充放电性能的实验研究

为加速我国电动车用超级电容器的应用,了解其大功率、大电流充放电特性,本文通过对超级电容器的充放电实验,分析比较了几种常见的充放电模式,提出了恒压控制下充电电流的恒流惯性概念。详细的探讨了电容大电流充放电导致的电压突变、充放电量不充分、发热严重等问题及其可能的产生原因,并提出了可行的解决方案。

大惯性无自衡过程的动态矩阵控制研究

介绍了动态矩阵控制的原理 ,分析了大惯性无自衡过程特性 ,在此基础上 ,提出了一种应用动态矩阵控制的新方法。

回转窑拖动变频器容量分析

本文从回转窑驱动原理开始分析,确定了其负载类型,分析了影响电机电流的主要因素,详细阐述了变频器过载能力与启动时间之间的匹配关系。同时借鉴回转窑运行中扰动影响的一些经验,排除变频器容量匹配过程中关于回转窑负载特殊性的干扰,提出了利用变频器过载能力,发挥电机最大力矩性能的只针对电机和变频器性能的最佳匹配的选型方法和依据。