摘 要:針對電廠過熱汽溫被控對象具有大慣性、大滯后特性且對象參數隨負荷變化較大等因素,提出了一種基于多模型的自適應內模控制策略。通過在不同工況辨識得到其多模型,設計出相應的內模控制器,根據運行工況選擇相應的控制器,從而實現全工況運行的自適應;同時以火電廠過熱汽溫被控對象為參考模型設計自適應控制律,使控制器內部模型的參數逐步逼近被控對象的參數直至相等。仿真結果表明,該控制策略比常規的內模控制具有更好的控制品質。
關鍵詞:自適應;多內模;內模控制;過熱汽溫
abstract: According to the performance of superheated steam temperature, the adaptive internal model control (IMC) method based on multiple models is suggested. The multiple models are obtained by the weighted-sum. Their corresponding internal controllers are designed. By choosing an appropriate controller according to the operating conditions, the self- adaptive control of the total operating conditions is realized.And this paper takes the main steam temperature controlled process as the reference model to get the rule of adaptive control in order to make the parameters of nominal model approach the parameters of the controlled object and gradually equal it.. The simulation results show that the method is effective.
Key words: Adaptive;Multiple Models; Internal Model Control; Superheated Steam Temperature
1 引言
時滯問題是現在許多工業控制中經常遇到的問題,時滯的存在使被控量不能及時反映系統所承受的擾動 ,將導致系統動態誤差增大 ,穩定裕度減小,時滯較大的系統會不穩定。人們從不同角度發展了許多時滯對象的控制方法。PID 控制算法是其中最簡便的,控制參數可依據經驗公式進行整定或解析設計;導前微分或串級控制是目前針對時滯對象應用最廣泛的控制策略[1]。預測控制和 Smith預估器也是人們研究較多的控制方法, Smith預估控制[2]對被控對象的模型要求很高,否則可能引起控制系統控制品質不好甚至振蕩。
內模控制(IMC)的概念是由 Garcia 等人于1982 年提出來的 ,由于它設計簡單、跟蹤性能好、魯棒性強、能消除不可測干擾的影響 ,一直為控制界所重視。
鍋爐過熱汽溫是影響火電廠安全經濟運行的重要參數,具有典型的大遲延、大慣性以及參數隨工況變化而時變的特點。本文針對過熱汽溫對象大時延、大慣性、參數時變特性提出了基于多模型[3]切換的自適應[4]內模控制策略。
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過熱氣溫的多內模自適應內模控制的研究