超臨界壓力鍋爐給水及過熱汽溫的自適應逆控制

　鍋爐過熱汽溫響應由（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。當鍋爐給水流量發生變化時，也有類似的結果（見（b））。

　　由于減溫器噴水來自省煤器出口，當減溫器的噴水量變化時，流經水冷壁的工質流量幾乎瞬時改變，過熱器中間點汽溫31和屏式過熱器出口汽溫3幾乎同時發生變化，而鍋爐出口汽溫33的響應則滯后于31和3的響應過程。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在擾動后期將出現明顯的回落過程（見（c））。

　　由仿真試驗結果可知，為了改善直流鍋爐給水及汽溫控制系統的控制效果，在調整鍋爐給水流量時，不僅需要考慮過熱器中間點汽溫3i的當前狀態，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）的當前狀態，還需要考慮減溫水流量調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控制系統時，控制對象逆動力學模型的輸入向量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的目標值。

　　3給水和汽溫自適應逆控制給水及過熱汽溫自適應逆控制系統如所示。其中3、和r分別為控制系統的輸出向量、系統的控制向量和系統的目標值向量，艮P 3二，在中，TDL為抽頭延遲線，對數據進行儲存和延遲等操作，產生控制對象逆動力學模型的輸入向量xk）。

　　根據獲得的N個樣本，利用LS-SVM方法建立1組控制對象的逆動力學模型，構造自適應逆控制器。

　　自適應逆控制系統示意給水及汽溫控制系統仿真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逆控制系統的性能，并將自適應逆控制系統的控制結果與常規PID分段控制方法了進行比較。在PID分段控制系統中，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。分段控制系統中各控制器參數來自。

　　為100%負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%負荷下，自適應逆控制系統的調節時間和超調量均明顯小于分段控制系統調節時間和超調量，控制性能有了明顯的改善，汽溫均能穩定到給定值。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）易產生反復振蕩現象，而文中建立的自適應逆控制方法能夠有效抑制這種反復振蕩現象（如所示）。

　　7屋A I7鍋爐出口汽溫變化過程（7 5%負荷），比較和可以看到，當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生較大變化時，分段控制系統的性能明顯下降，而自適應逆控制系統仍保持了較好的控制效果，較分段控制系統具有更好的適應性。

　　5結論建立了種基于逆動力學模型的鍋爐給水及過熱汽溫控制系統，利用LS-SVM在線辨識給水及過熱汽溫對象逆動力學模型，實現鍋爐給水及過熱汽溫的自適應逆控制。

　　所建立的鍋爐給水及過熱汽溫控制系統，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，所建立的控制系統具有較好的綜合控制品質和自適應能力，并能有效地消除在汽溫分段控制系統中容易出現的控制量反復振蕩現象。