多变量热工系统的改进耦合自抗扰控制设计

作     者：林翔 徐强 朱清 钱白云 孔德安 刘伟 杨超杰 

作者机构：国网新疆电力有限公司电力科学研究院 国网新疆电力有限公司 华北电力大学控制与计算机工程学院 

出 版 物：《太原理工大学学报》 (Journal of Taiyuan University of Technology)

年 卷 期：2024年

学科分类：080802[工学-电力系统及其自动化] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 0835[工学-软件工程] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

基　　金：北京市自然科学基金资助项目(4182061) 中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(2018ZD05) 

主　　题：热工系统 自抗扰控制 耦合系统 分散控制 

摘      要：为解决火电机组中存在的多变量热工系统耦合干扰严重、解耦器设计复杂及鲁棒性差不足问题，提出了一种改进耦合自抗扰控制(MC-ADRC)方法：通过引入耦合观测器实现耦合干扰的实时估计与前馈消除，并以全局带宽和全局耦合增益简化待调参数设置，进一步采用稳态增益逼近法优化参数整定。通过Lyapunov稳定性判据证明了控制器的稳定性，并在带汽-汽换热器系统中进行了时域性能及鲁棒性仿真试验，结果表明，MC-ADRC相比其他分散控制策略提高了30%以上的时域性能与显著的鲁棒性优势。此外，基于双路耦合温度控制平台(Tclab)的试验验证了其在工程应用中的优越性。该方法结构简单，便于在分散控制系统(DCS)中实现，适用于火电机组中协调系统、风烟系统等多变量复杂工况的控制需求。