【摘 要】
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火力发电机组中锅炉汽轮机协调控制系统可以遵循负载指令,快速协调电站锅炉和汽轮机之间的能量平衡。由于锅炉涡轮机的主蒸汽压力控制回路与功率输出控制回路之间存在强耦合,具有较大的时延和不确定性,因此两个回路的自动协调控制是一个非常具有挑战性的问题。本文以负荷作为调度变量,通过粒子群优化算法对机炉协调系统的线性参数变化模型,并基于线性参数变化模型改进了H∞/H2鲁棒变增益控制方法,仿真验证了系统的控制效果
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火力发电机组中锅炉汽轮机协调控制系统可以遵循负载指令,快速协调电站锅炉和汽轮机之间的能量平衡。由于锅炉涡轮机的主蒸汽压力控制回路与功率输出控制回路之间存在强耦合,具有较大的时延和不确定性,因此两个回路的自动协调控制是一个非常具有挑战性的问题。本文以负荷作为调度变量,通过粒子群优化算法对机炉协调系统的线性参数变化模型,并基于线性参数变化模型改进了H∞/H2鲁棒变增益控制方法,仿真验证了系统的控制效果。取得的主要研究成果概括如下:（1）采用基于状态空间模型的局部建模方法,使用雅克比线性化的方法得到倒立摆局部模型,使用粒子群寻优算法来辨识得到倒立摆的线性参数变化模型,基于奇异值分解得到多胞线性参数变化模型。在原有的鲁棒变增益控制中,需求得一个对称矩阵X来满足多个LMI,这极大的增加了系统的保守性,本文在原有的鲁棒H∞变增益控制中引入松弛变量,降低了控制器设计的保守性,在模型失配的情况下,与鲁棒控制进行仿真对比,表明改进的鲁棒变增益控制器具有良好的控制效果。（2）针对Bell-?str?m机炉协调系统,采用粒子群算法辨识得到机炉协调控制系统的全局线性参数变化模型,采用奇异值分解的方法得到多胞线性参数变化模型。本文在原有的鲁棒H∞/H2变增益控制中引入松弛变量,降低了控制器设计的保守性,在模型失配的情况下,与鲁棒控制进行仿真对比,表明改进的鲁棒变增益控制器具有良好的控制效果。
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