增量式变增益函数观测器在时变系统中的应用

在增量式函数观测器IFO-KΔx的基础上,给出增量式变增益函数观测器IFO-K(T(t))Δx和增量式变增益全维状态观测器IFO-T(t)Δx的数学定义,从而使得增量式观测器的应用领域进一步扩展到非线性慢时变受控系统中。文中分别给出了IFO-K(T(t))Δx和ISO-T(t)Δx成立的充分条件,进而得出对工程实践非常有意义的结论,即在定理所论条件下增量式观测器的设计可以避开求解Sylvester矩阵方程,从而为观测器的工程应用提供了更加完备的理论依据。工程实践证明了这一结论的正确性。

超临界机组协调控制系统设计新方法及其工程应用

超临界燃煤发电机组配置的直流锅炉,动态特性复杂。该文给出超临界机组协调受控对象的一种实用数学模型,采用观测器预估燃煤的热值,设计一种基于增量式函数观测的状态反馈+串级PID+智能控制(IC)+热值补偿(BTU)的综合型协调控制系统。采用数学方法描述了IC部分的具体内容,用状态空间法给出了整个控制系统的数学描述。通过数学分析,证明了系统稳定的充分条件,揭示了该综合型协调控制系统中串级PID调节器的作用。工程应用表明,在定压、滑压两种方式下变化负荷,其负荷速率可达12MW/min,证明了该控制系统的稳定鲁棒性。

增量式函数观测器对输入端不确定性有界扰动的稳定鲁棒性分析

观测器的稳定性证明是观测器存在的根本依据,文中在增量式函数观测器IFO-K?x成立的充要条件的基础上,探讨由于受控对象的固有特性(如不确定性、慢时变性等)使得IFO-K?x的充要条件不能给予严格保证时,其渐近稳定关系的变化。通过数学分析,论证IFO-K?x对于输入端存在不确定性有界扰动时的稳定鲁棒性。理论分析和工程实践均证明了,采用IFO-K?x设计状态反馈控制系统,不仅具有适用性和实用性,而且比起普通观测器具有较好的稳定鲁棒性,从而为观测器理论在控制工程中的创新与推广应用提供了一个重要的理论依据。

增量式函数观测器成立的充要条件

增量式函数观测器IFO-K△x这一新概念经过一系列工程实践的检验,为其理论研究提供了重要的线索和依据。通过对观察到的现象进行归纳和整理,导出增量式函数观测器IFO-K△x成立的充要条件,并给出更加深刻和联系实际的探讨与解释,证明了在充要条件中可以不考虑H=TB。工程案例表明：增量式函数观测器IFO-K△x在热控领域的应用,可将大容量单元机组自动化的水准提升到一个全新的高度。

基于IFO-KΔx的非线性状态反馈控制系统的几个设计概念

采用Hammerstein模型描述非线性系统时,可以应用增量式函数观测器IFO-K△x设计状态反馈控制系统,数学分析已证明,在不同的前提条件下,Luenberger函数观测器、全维状念观测器和增量式状态观测器均为增量式函数观测器的特例。该文从基于增量式函数观测器的状态反馈控制律作用下的非线性受控系统的闭环系统入手,导出几个重要概念,从而证明基于Hammerstein模型的非线性系统,应用增量式函数观测器设计状态反馈控制系统时,其控制器和观测 器可以独立地设计,即分离原理适用于该文所述之非线性控制系统,为IFO-K△x在热控领域的工程应用奠定理论基础。

增量式函数观测器在超临界机组给水控制中的应用

超临界机组分离器出口蒸汽品质是超临界机组的一个非常重要的参数,它直接影响了机组的安全稳定性。因此对于它的控制也是超临界机组中非常重要的一个控制回路。而在超临界直流炉中一般用给水控制该参数。从直流炉本身的动态特性分析,并利用增量式函数观测器的理论,提出一种针对直流炉的给水控制方案,并在某600 MW超临界直流炉中得到了很好的应用。

增量式函数观测器在W形火焰直流锅炉汽温控制中的应用

针对W形火焰超临界直流锅炉过热蒸汽温度与煤水比控制耦合性强、炉膛温度过高易结焦、过热汽温控制对象迟延时间和惯性时间长等特点,在华电四川珙县电厂2×600 MW机组过热汽温串级PID控制系统中加入增量式函数观测器状态反馈控制。实际调试及应用表明,过热汽温动态特性明显改善,变工况时过热汽温偏差控制在允许范围之内。方案具有较强的实用性,为超临界机组的控制提供了参考和借鉴。

基于增量式函数观测器的过热汽温控制

针对火电厂过热汽温系统具有大惯性、大迟延及参数时变等特性,将基于增量式函数观测器(IFOKΔx)的状态反馈控制与PID控制相结合,使得被控对象的动态特性得到了改善,克服了PID对大滞后对象控制效果不理想的缺点,同时又保留了PID控制鲁棒性强的优点。仿真研究表明:过热汽温控制系统采用该控制策略时,具有较好的控制品质,且在选择同样的观测器参数条件下,增量式函数观测器的鲁棒性要优于全维状态观测器。