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基于自抗扰控制器的燃烧控制系统优化方案

时间:2023-06-22 理论教育 版权反馈
【摘要】:目前循环流化床锅炉燃烧控制系统中大多数采用PID 控制算法。而在这些方面,基于PID控制器的燃烧控制系统不能满足要求,使得在实际运行过程中,自动化公司设计的控制系统在控制器整定后,往往在某一个工况下性能良好,但是一旦工况发生变动,控制系统就会失效。为了提高循环流化床锅炉燃烧系统的性能,本节设计了基于自抗扰控制器的燃烧控制方案,该方案主要针对床温和主蒸汽压力这两个控制对象。

基于自抗扰控制器的燃烧控制系统优化方案

目前循环流化床锅炉燃烧控制系统中大多数采用PID 控制算法。对炉膛负压、床层压力等控制系统来说,由于控制对象比较简单,PID 控制器能够满足控制要求。但是对于床温和主蒸汽压力这样复杂的对象来说,PID 并没有表现出良好的性能,这也是限制循环流化床锅炉燃烧系统自动化水平的关键所在。之所以出现这样的问题,是因为床温和主蒸汽压力这两个系统之间存在着很强的耦合性,对其设计的控制系统需要具有良好的解耦性能;床温对象的扰动信号很多,要求控制系统具有良好的抗干扰能力;由于循环流化床锅炉的燃料品质变动较大,锅炉负荷由于调峰而经常发生大幅度变动,致使这两个控制对象的参数变化较大,要求控制系统具有良好的鲁棒性。而在这些方面,基于PID控制器的燃烧控制系统不能满足要求,使得在实际运行过程中,自动化公司设计的控制系统在控制器整定后,往往在某一个工况下性能良好,但是一旦工况发生变动,控制系统就会失效。

为了提高循环流化床锅炉燃烧系统的性能,本节设计了基于自抗扰控制器的燃烧控制方案,该方案主要针对床温和主蒸汽压力这两个控制对象。由于一次风、给煤量是影响床温和主蒸汽压力的主要影响因素,二次风是次要影响因素,因此方案中主要针对一次风、给煤量的影响进行研究,二次风的影响可于设计现场实际控制系统时,设计相关控制或补偿回路

控制对象模型为

式中 P——主蒸汽压力;

   T——床温;

   m——给煤量;

   v——一次风量。(www.xing528.com)

100%负荷下控制对象模型为

式中 P——主蒸汽压力;

   T——床温;

   m——给煤量;

   v——一次风量。

100%负荷下控制对象模型为

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