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ALSTOM气化炉基准问题的控制特性分析

清华大学学报（自然科学版） 2009年第5期49卷 696-701页

作者：薛亚丽李东海王军清华大学热能工程系电力系统国家重点实验室北京100084

气化炉是洁净煤发电系统的关键设备,其控制水平直接影响到电站整体的安全和效率。针对ALSTOM能源技术中心发布的气化炉控制基准问题,从控制系统设计的角度出发,对其非线性、耦合性和抗扰性进行了定量分析。结果表明:该系统具有一定的非... 详细信息

气化炉是洁净煤发电系统的关键设备,其控制水平直接影响到电站整体的安全和效率。针对ALSTOM能源技术中心发布的气化炉控制基准问题,从控制系统设计的角度出发,对其非线性、耦合性和抗扰性进行了定量分析。结果表明:该系统具有一定的非线性,对控制器的鲁棒设计有较高的要求;系统具有强耦合;通过广义相对扰动增益分析,获得了该气化炉系统的分散和解耦控制结构。上述分析结果对进一步设计和优化控制系统提供了有价值的参考。

关键词：能源与动力工程控制特性控制结构气化炉

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循环流化床锅炉燃烧系统的多变量控制

动力工程 2007年第4期27卷 528-532页

作者：马素霞薛亚丽太原理工大学电气与动力工程学院太原030024 清华大学热能工程系北京100084

循环流化床锅炉燃烧系统为大滞后、强耦合和非线性的热力系统,其动态特性的复杂性使得目前较多采用的多回路控制系统不能有效地投入自动。通过分析各输入量对各输出量的影响程度和计算各控制回路的相对增益,确立了循环流化床锅炉燃烧系... 详细信息

循环流化床锅炉燃烧系统为大滞后、强耦合和非线性的热力系统,其动态特性的复杂性使得目前较多采用的多回路控制系统不能有效地投入自动。通过分析各输入量对各输出量的影响程度和计算各控制回路的相对增益,确立了循环流化床锅炉燃烧系统的多变量控制方案。采用遗传算法对燃烧控制系统进行优化设计,并采用Mento-Carlo方法对控制系统的鲁棒性进行评价。结果表明:基于动态特性的多变量控制系统具有优良的控制性能,该控制系统的鲁棒性能很好。

关键词：自动控制技术循环流化床锅炉多变量控制燃烧系统动态特性

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ALSTOM气化炉的适应性非线性控制

清华大学学报（自然科学版） 2009年第2期49卷 265-268,296页

作者：李东海王军薛亚丽清华大学热能工程系热科学与动力工程教育部重点实验室北京100084

针对ALSTOM气化炉控制基准问题,结合输入输出约束,设计了一种适应性非线性控制器。该控制器以反馈线性化的思想处理非线性,并将耦合和未知扰动等均视为外扰进行观测和补偿,从而具有结构简单,控制参数物理意义明确,强适应性和抗干扰性的... 详细信息

针对ALSTOM气化炉控制基准问题,结合输入输出约束,设计了一种适应性非线性控制器。该控制器以反馈线性化的思想处理非线性,并将耦合和未知扰动等均视为外扰进行观测和补偿,从而具有结构简单,控制参数物理意义明确,强适应性和抗干扰性的特点。动态测试结果表明,基于非线性模型的适应性非线性控制,优化后的系统满足所有的控制要求;负荷从50%增加到100%时,能迅速跟踪负荷变化,并对于煤质扰动具有一定的适应性。

关键词：非线性调节器 ALSTOM气化炉适应性非线性控制

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基于ITAE指标的PID参数整定方法比较研究

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中国电机工程学报 2003年第8期23卷 206-210页

作者：徐峰李东海薛亚丽清华大学热能工程系热能动力仿真与控制研究所北京100084

时间乘以误差绝对值积分(ITAE)的性能指标是一种具有很好工程实用性和选择性的控制系统性能评价指标。该文针对具有实参数不确定性的热工对象,基于蒙特卡罗实验原理,提出了一种PID控制系统性能比较方法。该方法利用大量随机实验,研究了... 详细信息

时间乘以误差绝对值积分(ITAE)的性能指标是一种具有很好工程实用性和选择性的控制系统性能评价指标。该文针对具有实参数不确定性的热工对象,基于蒙特卡罗实验原理,提出了一种PID控制系统性能比较方法。该方法利用大量随机实验,研究了几种典型的PID控制器参数整定方法如: Ziegler-Nichols方法、Chien-Hrones-Reswick方法、Cohen-Coon方法、IMC方法、IST2E最优方法、极点配置方法、幅值相位裕量方法等。所设计的PID控制系统的ITAE性能指标通过ITAE指标对参数整定方法进行分析和选择。最后通过超临界锅炉过热汽温控制的仿真实例验证了方法的有效性。

关键词：锅炉过热器 ITAE指标 PID控制器参数整定

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基于区间多项式稳定性理论的PID控制器

清华大学学报（自然科学版） 2003年第12期43卷 1642-1645页

作者：徐峰李东海薛亚丽李政清华大学热能工程系热能动力仿真与控制研究所北京100084

为了研究热工过程鲁棒PID控制系统的分析和设计,针对具有参数不确定性的区间对象,根据Kharitonov定理及其广义定理,对PID控制系统的鲁棒性进行了分析,利用判断控制系统鲁棒性的充分条件、必要条件和充要条件,提出了一种针对区间对象进... 详细信息

为了研究热工过程鲁棒PID控制系统的分析和设计,针对具有参数不确定性的区间对象,根据Kharitonov定理及其广义定理,对PID控制系统的鲁棒性进行了分析,利用判断控制系统鲁棒性的充分条件、必要条件和充要条件,提出了一种针对区间对象进行鲁棒PID控制器设计和分析的方法和步骤。通过涡轮机负载的仿真控制实验,表明该方法在保证鲁棒性的同时,简化了分析和设计的计算量。

关键词：区间多项式稳定性理论 PID控制器热工自动控制 Kharitonov定理鲁棒性 PID参数整定

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具有饱和环节的闭环反馈辨识

清华大学学报（自然科学版） 2003年第6期43卷 786-790页

作者：薛亚丽李东海吕崇德清华大学热能工程系北京100084

为了更好地整定和设计PID控制器,需要获取被控对象尽可能准确的模型信息。采用具有饱和环节的闭环反馈辨识方法,针对可以低阶近似的带延迟的开环稳定工业对象,进行临界参数辨识的仿真实验,分析了该方法对提高临界频率和临界增益辨识精... 详细信息

为了更好地整定和设计PID控制器,需要获取被控对象尽可能准确的模型信息。采用具有饱和环节的闭环反馈辨识方法,针对可以低阶近似的带延迟的开环稳定工业对象,进行临界参数辨识的仿真实验,分析了该方法对提高临界频率和临界增益辨识精度的作用和适用范围,并给出了辨识误差的分布规律和相应的误差界。与标准继电反馈方法相比,对于4类典型工业对象,具有饱和环节的闭环反馈辨识方法能有效提高临界参数的辨识精度。结果可为模型参数估计和进一步设计鲁棒的PID控制器提供定量的参考依据。

关键词：自动控制理论饱和环节继电反馈闭环反馈辨识参数辨识临界频率临界增益 PID控制器

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最优PI控制器参数整定及评价

清华大学学报（自然科学版） 2004年第8期44卷 1067-1070页

作者：薛亚丽李东海徐峰吕崇德清华大学热能工程系北京100084

传统的PI(proportional-integral)控制器整定公式不能灵活地适应具体控制系统特定的性能要求。该文提出一种面向性能指标的最优PI控制器参数整定和鲁棒性评价的方法。首先基于广义Hermite-Biehler定理,计算保证闭环系统稳定的PI控制器... 详细信息

传统的PI(proportional-integral)控制器整定公式不能灵活地适应具体控制系统特定的性能要求。该文提出一种面向性能指标的最优PI控制器参数整定和鲁棒性评价的方法。首先基于广义Hermite-Biehler定理,计算保证闭环系统稳定的PI控制器参数范围;然后利用具有全局寻优能力的遗传算法,按照指定的性能指标在该范围内进行参数优化。根据Monte-Carlo随机试验原理,对模型参数在一定范围内摄动时的鲁棒稳定性和性能鲁棒性进行了定量的比较和评价。仿真研究表明,方法在指定的性能指标上取得了满意的控制效果,在模型发生摄动时与其他4种方法相比较,具有较好的性能鲁棒性。

关键词：最优PI调节器广义Hermite-Biehler定理 Monte-Carlo方法鲁棒性

基于运行数据的火电机组最佳[火用]效率分析

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中国电机工程学报 2019年第S01期39卷 164-170页

作者：肖辉薛亚丽刘培李政电力系统国家重点实验室(清华大学能源与动力工程系) 北京市海淀区100084

基于运行数据和设备当前状态确定火电机组能够达到的最佳效率从而指导现场运行操作,是提高火电机组运行水平、实现节能减排的有效技术途径。首先分析火电机组实际工况与设计工况[火用]效率的差距及影响因素,提出将设备性能劣化和人为操... 详细信息

基于运行数据和设备当前状态确定火电机组能够达到的最佳效率从而指导现场运行操作,是提高火电机组运行水平、实现节能减排的有效技术途径。首先分析火电机组实际工况与设计工况[火用]效率的差距及影响因素,提出将设备性能劣化和人为操作这2种导致机组[火用]效率下降的因素相区分的思路,然后基于机组的实际运行数据和数据挖掘方法,提出以机组控制指标参数为输入建立机组整体[火用]效率预测模型的方法,最后利用某330MW循环流化床机组的运行数据进行[火用]效率预测模型的训练和验证,并通过随机模拟分析获得了该机组各负荷下的实际最佳[火用]效率及相应的最优控制指标参数。文中方法可为现场运行人员的优化操作提供量化指导。

关键词：火电机组 [火用]分析运行数据最佳运行工况

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蒸馏塔分散PID控制器整定研究

化工自动化及仪表 2004年第3期31卷 42-44页

作者：吴国垣李东海薛亚丽清华大学热能工程系北京100084

结合一种双输入双输出 (TITO)分散PID控制器的设计方法 ,并将其应用于乙醇—水的蒸馏分离过程控制中。该法根据相应的收敛性算法 ,通过一系列继电闭环实验辨识预期临界点 (DCP) ,利用T L整定公式获取分散PID控制器参数。通过仿真对比试... 详细信息

结合一种双输入双输出 (TITO)分散PID控制器的设计方法 ,并将其应用于乙醇—水的蒸馏分离过程控制中。该法根据相应的收敛性算法 ,通过一系列继电闭环实验辨识预期临界点 (DCP) ,利用T L整定公式获取分散PID控制器参数。通过仿真对比试验。

关键词：蒸馏 PID控制器分散控制