基于ITAE最優控制律的CFB鍋爐優化控制

楊婷婷，洪　烽

(華北電力大學 工業過程測控新技術與系統北京市重點實驗室，北京 102206)

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基于ITAE最優控制律的CFB鍋爐優化控制

楊婷婷，洪烽

(華北電力大學 工業過程測控新技術與系統北京市重點實驗室，北京 102206)

摘要：在循環流化床(CFB)鍋爐燃燒自動控制系統中，床溫與主蒸汽壓力耦合比較嚴重，常規控制算法的控制效果不是很理想。通過分析CFB鍋爐的燃燒機理和動態特性，設計了部分前饋解耦控制器，實現了床溫和主蒸汽壓力的解耦。解耦后得到兩個一階慣性大遲延系統模型，針對CFB鍋爐燃燒系統純遲延較大對控制帶來的挑戰，應用ITAE最優控制率，對工業現場最常見的PI控制回路進行二次優化控制，并給出了控制器參數的求取方法。仿真結果說明該方法優化的結果各個性能指標較好。此優化方法算法簡便，控制效果理想，且適合工程應用。

關鍵詞：CFB鍋爐；ITAE最優控制律；優化控制

0引言

循環流化床(CFB)鍋爐燃燒技術作為一種高效的潔凈煤燃燒技術，已經成為傳統燃煤鍋爐的有效補償，發展前景廣闊。在CFB鍋爐中，燃燒系統的自動控制投入率低一直影響著實際運行效率，一方面對CFB鍋爐內部機理的了解還不夠全面深入，另一方面自動控制系統還有較大改進優化余地。隨著機組的大型化成為趨勢，這一問題亟需解決。

床溫是燃燒系統的核心控制性能指標之一，其與很多變量相互耦合，尤其與主汽壓力的耦合效應最為嚴重[1]。通過分析循環流化床鍋爐的燃燒機理和動態特性，設計了部分前饋解耦控制器，實現了床溫和主蒸汽壓力的解耦。……