基于扩展状态观测器的过热汽温控制.pdf

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1、第43卷第1期华北电力大学学报V01．43．No．12016年1月JournalofNoahChinaElectricPowerUniversityJan．，2016doi：10．3969／j．ISSN．1007—2691．2016．O1．15基于扩展状态观测器的过热汽温控制张青月，王东风(华北电力大学控制与计算机工程学院，河北保定071003)摘要：以火电厂过热蒸汽温度控制系统为背景，针对被控对象的大惯性、大迟延特性以及常规状态反馈控制不能消除稳态误差的问题，提出了带有误差积分反馈的观测器一状

2、态反馈控制方案。针对被控对象阶次认知的不确定性，分别设计了不同阶次的状态观测器对系统的状态进行重构，进而构成状态反馈控制。仿真结果表明：过热汽温控制系统采用带有误差积分反馈的观测器一状态反馈控制策略时，具有较好的控制品质，且当观测器的阶次大于被控对象阶次时，控制效果要好于观测器的阶次小于被控对象阶次时；而观测器的阶次等于被控对象阶次时，控制效果是最好的。关键词：状态观测器；误差积分反馈；观测器阶次；过热汽温中图分类号：TK39文献标识码：A文章编号：1007—2691(2016)O1—0086—

3、06ExtendedObserver·basedSuperheatedSteamTemperatureControlZHANGQingyue，WANGDong~ng(SchoolofControlandComputerEngineering，NoahChinaElectricPowerUniversity，Baoding071003，China)Abstract：Inviewofthefactthatthesuperheatedsteamtemperaturecontrolsysteminthe

4、rmalpowerplanthascharac—teristicsoflargeinertiaandlargetime—delayandtheconventionalstatefeedbackcontrolcan’teliminatethesteadystateerror，statefeedbackcontrolstrategywithintegralerrorfeedbackwasproposed．Takingintoaccountthecognitiveun—certaintyaboutth

5、eorderoftheobject，stateobserverswithdifferentordersweredesignedtoreconstructthestateofthesystem，whichwasusedforstatefeedbackcontro1．Thesimulationstudiesshowthat：bettercontrolqualitycanbeob—tainedwhenobserverwitherrorintegralfeedback·-statefeedbackcon

6、trolstrategyisappliedtosuperheatedsteamtemper—aturecontrolsystem．Andwhentheorderoftheobserverisgreaterthanthecontrolledobject’S，thecontroleffectisbetterthanthatwhenobserverorderislessthanthecontrolledobjeet’S；what’Smore，whentheobserverorderisequaltot

7、hecontrolledobject’S，thecontroleffectisthebest．Keywords：stateobserver；erorintegralfeedback；observerorder；superheatedsteamtemperature性。因此，必须将过热汽温(主汽温)严格控制在0引言给定值附近，工艺上对过热汽温控制系统的质量要求非常严格。在现代火力发电厂的热工过程控制系统中，过热器是具有集总参数的对象，故可以把总锅炉过热蒸汽出口温度是锅炉的主要参数之一，热流量、总金

8、属量、总容积等看作是无穷多个单容过高过低都会影响电厂生产运行的安全性与经济对象串联形成的多容对象。当喷水量发生变化后，需要通过这些串联的单容对象，最终引起出口收稿日期：2015-06-05．蒸汽温度的变化，所以过热汽温的响应有很大迟基金项目：中央高校基本科研业务费专项资金资助项目延。同时，影响过热器出口汽温的因素很多，其动(2014MS139)．第1期张青月，等：基于扩展状态观测器的过热汽温控制87态特性是大惯性、大迟延以及参数严重不确定性，属于较难控的一类热工对象，所以提高主汽温控制品质仍是当