基于自抗扰控制技术的单元机组协调系统

针对单元机组协调系统具有多变量强耦合、非线性及参数时变的特性,提出了基于自抗扰控制技术的单元机组协调系统控制方案.其主要特点是把每个通道的耦合环节看成该通道的外扰,通过自抗扰控制器中的扩张状态观测器对总扰动进行估计,并在控制信号中加以补偿,从而实现了单元机组的解耦控制.通过对一个通用的非线性协调系统模型的仿真研究,表明了该方案具有较好的解耦效果、较快的响应速度和较强的抗干扰能力.     

基于PI控制不同解耦补偿控制器的铝合金MIG焊过程MIMO解耦控制仿真

针对铝合金脉冲MIG焊存在多参数强烈耦合并严重影响过程控制稳定性的问题,建立其多输入多输出(MIMO)控制模型.运用多变量控制理论分析系统的耦合程度,基于PI控制器设计前馈补偿解耦、反馈补偿解耦和对角矩阵解耦3种结构的解耦控制系统.介绍它们的结构和算法,分析控制对象的特点,对铝合金脉冲MIG焊过程进行仿真.仿真结果表明,采用对角矩阵解耦PI控制铝合金MIG焊接过程,能取得满意的动态和稳态性能.     

单元机组协调系统的多模型自适应解耦控制

针对火电单元机组被控对象多变量、强耦合及模型参数随负荷显著变化的特点,提出一种基于多模型自适应解耦控制的协调控制策略.采用多个固定模型和2个自适应模型并行辨识机组对象的动态特性,在每个采样时刻基于切换性能指标选出最优的局部模型作为当前模型,并据此设计解耦控制器,从而实现全工况运行的自适应控制.同时对多模型控制系统的全局稳定性进行了证明.通过对300MW亚临界直流燃煤机组协调控制系统的仿真表明:该控制策略对负荷变化适应快,且可获得良好的动、静态解耦控制效果.     

一种基于核ridge回归的解耦控制系统

提出了一种新的基于核ridge回归的解耦方法。该方法具有传统径向基(RBF)神经网络解耦方法对被控对象数学模型依赖性小的特点，同时又能有效地克服RBF神经网络解耦方法对训练样本要求高、噪声敏感和解耦速度慢的缺点，经核ridge解耦器补偿后的控制系统具有被调节量和调节量之间耦合作用小、动态特性好、稳定性强的优点。补偿后的控制系统具有很强的校正能力，对外界各种干扰也有较强的解耦效果和控制质量。仿真试验表明，采用核ridge解耦器的多变量控制系统能够有效地解除系统各变量之间的耦合作用，且结构简单、易于实现，大大增强了解耦控制系统的实用性能。     

非对称柔性支撑龙门双驱平台的解耦与同步控制

针对采用非对称柔性支撑结构的龙门双驱运动平台，提出基于模型补偿扩张状态观测器的解耦与同步控制策略.考虑柔性支撑结构特点和负载加速度对龙门平动、转动模态的影响，采用拉格朗日方程建立了龙门动力学模型.依据该模型设计平动和转动控制回路并采用带有已知耦合项补偿的扩张状态观测器，估计并抑制由建模误差和未知耦合项等因素组成的总扰动.试验结果表明，该控制框架与解耦策略能有效解除双驱动轴间的动态耦合并抑制扰动，显著提升龙门试验台的动态响应和同步精度，且具有部署简单、所需测量模型参数少等优点.     

基于有限时间收敛ESO的四旋翼无人机控制

将四旋翼无人机运动分解为6个相互解耦的单输入-单输出(single-input-single-output,SISO)系统,针对各SISO系统中存在的外部扰动和未建模动态提出一种有限时间收敛的扩张状态观测器(finite-time convergent extended state observer,FTCESO),从系统量测输出中重构系统状态和广义扰动。在FTCESO驱动下,基于同伦方法设计具有扰动补偿的无人机位置和姿态控制系统,有效抑制了系统不确定性、气动未建模动态、外部持续和时变扰动。     

DEB系统对单元机组动态特性的补偿

分析了DEB400协调控制系统结构和控制原理,得出DEB400系统实际是对被控对象的非线性动态特性进行了补偿,这种补偿可改善广义被控对象的动态特性,部分消除由非线性造成的对象时间常数随负荷的变化,从而提高控制质量,利用MATLAB/SIMULINK仿真其广义被控对象动态特性及系统在扰动信号下调节量和被调量的变化,证明了这一结论.     

多变量时滞过程的解耦内模控制及应用

针对工业过程中常见的多变量时滞输入输出系统,基于内模控制结构提出了一种解析解耦内模控制器矩阵的设计方法,该方法设计的内模控制器同时具有解耦器和控制器的作用。其优点是能够实现标称系统输出响应之间的近似或完全解耦,且用遗传算法对于解析模型进行降阶或近似处理,从而简化了推导解耦控制器矩阵的运算量;并可以通过调整内模控制器的滤波器时间常数来补偿被控过程的模型不确定性所导致的控制品质下降。用该方法对国产200MW火电机组带汽—汽换换热器的多变量强耦合再热汽温控制系统进行了控制系统的设计和仿真研究,仿真结果证明了该方法的有效性。并且在过程模型和过程失配时显示了较强的鲁棒性和抗干扰能力。     

预测控制在磨机负荷优化控制中的应用

针对水泥球磨机这一具有非线性、大滞后、强耦合等特点的被控对象,在选取多组输入输出数据建立数学模型的基础上,基于动态矩阵控制(Dynamic Matrix Control,DMC)算法对其进行预测控制。同时为抑制大扰动增加了前馈补偿环节,并在VS2005平台下编写了实际控制程序。现场的应用结果表明,在扰动较大时,此控制策略可以使出磨提升机电流更为平稳的变化,很好的实现了磨机负荷的优化控制。     

循环流化床锅炉控制系统

循环流化床锅炉是一个分布参数、非线性、时变、大滞后、多变量紧密耦合的被控对象 ,常规控制方法难以取得理想的控制效果。分析了循环流化床锅炉结构与工艺特点 ,结合循环流化床锅炉动态数学模型 ,提出采用模糊控制和广义预测控制相结合的新控制思路。控制系统中各控制回路均采用模糊控制方案。还针对床温和主汽压的强耦合 ,设计了基于广义预测控制的指导系统 ,实现了床温和主汽压的解耦协调控制。该控制系统有效地解决了循环流化床锅炉控制中的难点问题 ,取得了满意的控制效果 ,并已被应用于实际工程