多变量热工系统的改进耦合自抗扰控制设计_中国煤炭行业知识服务平台

多变量热工系统的改进耦合自抗扰控制设计

太原理工大学学报
网络首发时间：2024-12-27 13:47:40

作者

林翔徐强朱清钱白云孔德
单位

国网新疆电力有限公司电力科学研究院国网新疆电力有限公司华北电力大学控制与计算机工程学院
摘要

为解决火电机组中存在的多变量热工系统耦合干扰严重、解耦器设计复杂及鲁棒性差不足问题，提出了一种改进耦合自抗扰控制(MC-ADRC)方法：通过引入耦合观测器实现耦合干扰的实时估计与前馈消除，并以全局带宽和全局耦合增益简化待调参数设置，进一步采用稳态增益逼近法优化参数整定。通过Lyapunov稳定性判据证明了控制器的稳定性，并在带汽-汽换热器系统中进行了时域性能及鲁棒性仿真试验，结果表明，MC-ADRC相比其他分散控制策略提高了30%以上的时域性能与显著的鲁棒性优势。此外，基于双路耦合温度控制平台(Tclab)的试验验证了其在工程应用中的优越性。该方法结构简单，便于在分散控制系统(DCS)中实现，适用于火电机组中协调系统、风烟系统等多变量复杂工况的控制需求。
关键词

热工系统自抗扰控制耦合系统分散控制
文章目录

1 TITO热工对象自抗扰控制
1.1双输入双输出(TITO)热工对象特性
1.2 自抗扰控制(ADRC)
2 改进耦合ADRC(MC-ADRC)
2.1 改进ADRC(MADRC)
2.2 MC-ADRC
2.3参数整定规则
2.4 稳定性证明
3 带汽～汽换热器TITO系统验证
3.1 定值跟随和耦合回路抗干扰性能试验
3.2 抗干扰性能试验
3.3 Monte Carlo鲁棒性试验
4 双路耦合温控试验台验证
5 结语
本文创新点：
引用格式

林翔,徐强,朱清,等.多变量热工系统的改进耦合自抗扰控制设计[J/OL].太原理工大学学报,1-10[2024-12-27].https://doi.org/10.16355/j.tyut.1007-9432.20240726.