超臨界壓力鍋爐給水及過熱汽溫的自適應(yīng)逆控制

　鍋爐過熱汽溫響應(yīng)由（a）可見，燃料量及給水量減小時，與過熱器中間點汽溫相比，屏式過熱器出口汽溫和鍋爐出口汽溫33的響應(yīng)雖有定的延遲但并不明顯，而后兩者的變化幅度則明顯大于過熱器中間點汽溫的變化幅度。當(dāng)鍋爐給水流量發(fā)生變化時，也有類似的結(jié)果（見（b））。

　　由于減溫器噴水來自省煤器出口，當(dāng)減溫器的噴水量變化時，流經(jīng)水冷壁的工質(zhì)流量幾乎瞬時改變，過熱器中間點汽溫31和屏式過熱器出口汽溫3幾乎同時發(fā)生變化，而鍋爐出口汽溫33的響應(yīng)則滯后于31和3的響應(yīng)過程。另外，由于受到過熱器中間點汽溫3i的影響，屏式過熱器出口汽溫3和鍋爐出口汽溫33在擾動后期將出現(xiàn)明顯的回落過程（見（c））。

　　由仿真試驗結(jié)果可知，為了改善直流鍋爐給水及汽溫控制系統(tǒng)的控制效果，在調(diào)整鍋爐給水流量時，不僅需要考慮過熱器中間點汽溫3i的當(dāng)前狀態(tài)，還需要考慮鍋爐給水流量對鍋爐出口汽溫33的影響；同理，在調(diào)整過熱器各級噴水減溫器噴水流量時，不僅需要考慮該級減溫器后過熱汽溫（如3和33）的當(dāng)前狀態(tài)，還需要考慮減溫水流量調(diào)整對過熱器中間點汽溫31的影響。

　　在建立鍋爐給水及汽溫自適應(yīng)控制系統(tǒng)時，控制對象逆動力學(xué)模型的輸入向量x，（i=1，2，3）按下式確定：而（是）=在控制過程中，分別取其中：r，r和r分別為31，32和33的目標(biāo)值。

　　3給水和汽溫自適應(yīng)逆控制給水及過熱汽溫自適應(yīng)逆控制系統(tǒng)如所示。其中3、和r分別為控制系統(tǒng)的輸出向量、系統(tǒng)的控制向量和系統(tǒng)的目標(biāo)值向量，艮P 3二，在中，TDL為抽頭延遲線，對數(shù)據(jù)進(jìn)行儲存和延遲等操作，產(chǎn)生控制對象逆動力學(xué)模型的輸入向量xk）。

　　根據(jù)獲得的N個樣本，利用LS-SVM方法建立1組控制對象的逆動力學(xué)模型，構(gòu)造自適應(yīng)逆控制器。

　　自適應(yīng)逆控制系統(tǒng)示意給水及汽溫控制系統(tǒng)仿真4-n型超臨界壓力鍋爐為控制對象，通過仿真試驗考察給水及過熱汽溫自適應(yīng)逆控制系統(tǒng)的性能，并將自適應(yīng)逆控制系統(tǒng)的控制結(jié)果與常規(guī)PID分段控制方法了進(jìn)行比較。在PID分段控制系統(tǒng)中，由微過熱汽溫控制鍋爐給水量，減溫噴水量采取串級PID控制方法，一級減溫噴水量由屏式過熱器出口汽溫控制，二級減溫噴水量由鍋爐出口汽溫控制。分段控制系統(tǒng)中各控制器參數(shù)來自。

　　為100%負(fù)荷下控制量和被控量的變化過程。在控制過程中，假定100s時鍋爐的燃料量階躍減小10%.由可見，在100%負(fù)荷下，自適應(yīng)逆控制系統(tǒng)的調(diào)節(jié)時間和超調(diào)量均明顯小于分段控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)時間和超調(diào)量，控制性能有了明顯的改善，汽溫均能穩(wěn)定到給定值。同時，由于各控制量與各被控制量之間存在明顯的耦合作用，采用分段控制方法時，各控制量（給水量和各級噴水量）易產(chǎn)生反復(fù)振蕩現(xiàn)象，而文中建立的自適應(yīng)逆控制方法能夠有效抑制這種反復(fù)振蕩現(xiàn)象（如所示）。

　　7屋A I7鍋爐出口汽溫變化過程（7 5%負(fù)荷），比較和可以看到，當(dāng)控制對象特鍋爐給水流量變化過程―級減溫噴水量變化過程二級減溫噴水量變化過程圖另外性發(fā)生較大變化時，分段控制系統(tǒng)的性能明顯下降，而自適應(yīng)逆控制系統(tǒng)仍保持了較好的控制效果，較分段控制系統(tǒng)具有更好的適應(yīng)性。

　　5結(jié)論建立了種基于逆動力學(xué)模型的鍋爐給水及過熱汽溫控制系統(tǒng)，利用LS-SVM在線辨識給水及過熱汽溫對象逆動力學(xué)模型，實現(xiàn)鍋爐給水及過熱汽溫的自適應(yīng)逆控制。

　　所建立的鍋爐給水及過熱汽溫控制系統(tǒng)，在同時考慮鍋爐出口汽溫以及微過熱汽溫等對給水量和各級噴水量共同需要的前提下，實現(xiàn)了直流鍋爐給水及過熱汽溫的綜合控制。

　　仿真實驗表明，所建立的控制系統(tǒng)具有較好的綜合控制品質(zhì)和自適應(yīng)能力，并能有效地消除在汽溫分段控制系統(tǒng)中容易出現(xiàn)的控制量反復(fù)振蕩現(xiàn)象。