超临界压力锅炉给水及过热汽温的自适应逆控制

超临界压力锅炉给水及过热汽温的自适应逆控制

　锅炉过热汽温响应由（a）可见，燃料量及给水量减小时，与过热器中间点汽温相比，屏式过热器出口汽温和锅炉出口汽温33的响应虽有定的延迟但并不明显，而后两者的变化幅度则明显大于过热器中间点汽温的变化幅度。当锅炉给水流量发生变化时，也有类似的结果（见（b））。

　　由于减温器喷水来自省煤器出口，当减温器的喷水量变化时，流经水冷壁的工质流量几乎瞬时改变，过热器中间点汽温31和屏式过热器出口汽温3几乎同时发生变化，而锅炉出口汽温33的响应则滞后于31和3的响应过程。另外，由于受到过热器中间点汽温3i的影响，屏式过热器出口汽温3和锅炉出口汽温33在扰动后期将出现明显的回落过程（见（c））。

　　由仿真试验结果可知，为了改善直流锅炉给水及汽温控制系统的控制效果，在调整锅炉给水流量时，不仅需要考虑过热器中间点汽温3i的当前状态，还需要考虑锅炉给水流量对锅炉出口汽温33的影响；同理，在调整过热器各级喷水减温器喷水流量时，不仅需要考虑该级减温器后过热汽温（如3和33）的当前状态，还需要考虑减温水流量调整对过热器中间点汽温31的影响。

　　在建立锅炉给水及汽温自适应控制系统时，控制对象逆动力学模型的输入向量x，（i=1，2，3）按下式确定：而（是）=在控制过程中，分别取其中：r，r和r分别为31，32和33的目标值。

　　3给水和汽温自适应逆控制给水及过热汽温自适应逆控制系统如所示。其中3、和r分别为控制系统的输出向量、系统的控制向量和系统的目标值向量，艮P 3二，在中，TDL为抽头延迟线，对数据进行储存和延迟等操作，产生控制对象逆动力学模型的输入向量xk）。

　　根据获得的N个样本，利用LS-SVM方法建立1组控制对象的逆动力学模型，构造自适应逆控制器。

　　自适应逆控制系统示意给水及汽温控制系统仿真4-n型超临界压力锅炉为控制对象，通过仿真试验考察给水及过热汽温自适应逆控制系统的性能，并将自适应逆控制系统的控制结果与常规PID分段控制方法了进行比较。在PID分段控制系统中，由微过热汽温控制锅炉给水量，减温喷水量采取串级PID控制方法，一级减温喷水量由屏式过热器出口汽温控制，二级减温喷水量由锅炉出口汽温控制。分段控制系统中各控制器参数来自。

　　为100%负荷下控制量和被控量的变化过程。在控制过程中，假定100s时锅炉的燃料量阶跃减小10%.由可见，在100%负荷下，自适应逆控制系统的调节时间和超调量均明显小于分段控制系统调节时间和超调量，控制性能有了明显的改善，汽温均能稳定到给定值。同时，由于各控制量与各被控制量之间存在明显的耦合作用，采用分段控制方法时，各控制量（给水量和各级喷水量）易产生反复振荡现象，而文中建立的自适应逆控制方法能够有效抑制这种反复振荡现象（如所示）。

　　7屋A I7锅炉出口汽温变化过程（7 5%负荷），比较和可以看到，当控制对象特锅炉给水流量变化过程―级减温喷水量变化过程二级减温喷水量变化过程图另外性发生较大变化时，分段控制系统的性能明显下降，而自适应逆控制系统仍保持了较好的控制效果，较分段控制系统具有更好的适应性。

　　5结论建立了种基于逆动力学模型的锅炉给水及过热汽温控制系统，利用LS-SVM在线辨识给水及过热汽温对象逆动力学模型，实现锅炉给水及过热汽温的自适应逆控制。

　　所建立的锅炉给水及过热汽温控制系统，在同时考虑锅炉出口汽温以及微过热汽温等对给水量和各级喷水量共同需要的前提下，实现了直流锅炉给水及过热汽温的综合控制。

　　仿真实验表明，所建立的控制系统具有较好的综合控制品质和自适应能力，并能有效地消除在汽温分段控制系统中容易出现的控制量反复振荡现象。