[01368208]循环流化床锅炉燃烧系统控制研究

循环流化床锅炉是一种集节能与燃料适应性广等优点于一身的锅炉。燃烧系统是该种锅炉的核心系统,能够直接影响锅炉的安全运行和经济性能。燃烧控制系统指的是通过改变燃料量、一次风量、二次风量等重要的调节量,来保证床温、主汽压力等参数在最优值的控制系统。由于循环流化床锅炉燃烧系统具有强耦合、大时滞和大惯性等特点,该系统是目前循环流化床锅炉控制系统中的难点。 自抗扰控制器是由PID控制器发展而来的一种非线性控制器。在经典调节理论中为消除“静差”而采用“积分器”,其快速性与超调的矛盾则源于没有对给定输入做任何处理就直接加到控制器中。而自抗扰控制器中用扩张状态观测器来解决消除静差和外扰内扰问题,设计过渡过程或采用跟踪微分器安排过渡过程来解决快速性与超调的矛盾,最后使用非线性反馈对控制对象进行控制。目前在很多控制领得到了应用。但是该控制器存在参数多,整定困难的问题。 本项目将多目标优化算法NSGA-II应用于自抗扰控制器的参数整定,之后将自抗扰控制器应用于循环流化床锅炉的燃烧控制。解决了自抗扰控制器的参数整定问题,并对循环流化床锅炉的燃烧控制系统提出了良好的解决方案。通过数值仿真,验证了参数整定算法的有效性和燃烧控制方案的良好控制效果。本项目的研究成果能够被应用于同类控制系统,有利于自抗扰控制器的推广和应用。