[优秀毕业设计精品]超临界机组协调控制系统的分析与设计

毕业设计说明书论文作者学号系部专业热能与动力工程（火电厂集控运行）题目超临界机组协调控制系统的分析与设计指导者副教授A1A2A3A0A4A5A6A7评阅者A1A2A3A0A4A5A6A72011年6月毕业设计说明书（论文）中文摘要火电厂超临界机组协调控制系统是一个多变量被控对象，具有非线性强、参数时变大、迟延等特性，针对这些特性，需要对机组进行解耦控制，然后对控制算法进行改进，使系统更加稳定的运行。本文首先介绍了协调控制系统的控制方案；其次，对协调控制系统的影响因素进行了总结，分析了超临界机组的动态特性以及超临界机组在100负荷下的动态数学模型；再次，通过对该超临界机组数学模型相对增益的计算，结果表明，该系统是以汽机跟随为基础的协调控制系统；然后，分别采用前馈解耦和对角阵解耦两种方法对超临界机组协调控制系统进行了仿真研究，G8616G17751解耦后G994解耦前以及等G6940G2345G3250G17347的G19466G17303响G5224G7366线；G7380后，对机组的控制G6940果进行改进，G2045用G12227分分G12175G51G44G39控制算法对超临界机组100负荷模型进行了仿真研究，G5194G994G5132G16280G51G44G39控制算法进行了G8616G17751，结果表明G726G12227分分G12175G51G44G39控制算法G8616G5132G16280G51G44G39控制算法G14033G3827G7186G14891G19489G1314系统的超调量，使系统更G17247G994稳定运行。关键词协调控制解耦控制G51G44G39控制G12227分分G12175G51G44G39控制毕业设计说明书（论文）外文摘要TITLETHEANALYSISANDDESIGNOFTHECOORDINATEDCONTROLSYSTEMOFTHESUPERCRITICALUNITABSTRACTG55G75G72G70G82G82G85G71G76G81G68G87G72G71G70G82G81G87G85G82G79G86G92G86G87G72G80G82G73G69G82G76G79G72G85G16G87G88G85G69G76G81G72G76G86G68G70G82G80G83G79G76G70G68G87G72G71G80G88G79G87G76G16G89G68G85G76G68G69G79G72G70G82G81G87G85G82G79G82G69G77G72G70G87G15G68G81G71G76G87G75G68G86G86G82G80G72G70G75G68G85G68G70G87G72G85G86G86G88G70G75G68G86G81G82G81G79G76G81G72G68G85G15G87G76G80G72G16G89G68G85G92G76G81G74G83G68G85G68G80G72G87G72G85G86G68G81G71G79G68G85G74G72G71G72G79G68G92。G36G70G70G82G85G71G76G81G74G87G82G87G75G72G86G72G70G75G68G85G68G70G87G72G85G76G86G87G76G70G86G15G81G72G72G71G87G82G71G72G70G82G88G83G79G72G70G82G81G87G85G82G79G88G81G76G87G15G87G75G72G81G87G82G70G82G81G87G85G82G79G68G79G74G82G85G76G87G75G80G90G68G86G76G80G83G85G82G89G72G71G15G80G68G78G72G87G75G72G86G92G86G87G72G80G80G82G85G72G86G87G68G69G79G72G82G83G72G85G68G87G76G82G81。G41G76G85G86G87G79G92，G87G75G76G86G68G85G87G76G70G79G72G76G81G87G85G82G71G88G70G72G86G87G75G72G70G82G81G87G85G82G79G86G70G75G72G80G72G86G82G73G70G82G82G85G71G76G81G68G87G72G71G70G82G81G87G85G82G79G86G92G86G87G72G80G68G85G72G83G85G72G86G72G81G87G72G71G30G54G72G70G82G81G71G79G92G15G86G88G80G80G68G85G76G93G72G86G87G75G72G76G81G73G79G88G72G81G70G72G82G73G73G68G70G87G82G85G86G82G73G70G82G82G85G71G76G81G68G87G76G82G81G70G82G81G87G85G82G79G86G92G86G87G72G80，G68G81G68G79G92G93G72G86G87G75G72G71G92G81G68G80G76G70G70G75G68G85G68G70G87G72G85G76G86G87G76G70G82G73G86G88G83G72G85G70G85G76G87G76G70G68G79G88G81G76G87G76G81100G79G82G68G71G68G81G71G86G88G83G72G85G70G85G76G87G76G70G68G79G88G81G76G87G88G81G71G72G85G87G75G72G71G92G81G68G80G76G70G80G68G87G75G72G80G68G87G76G70G68G79G80G82G71G72G79G30G36G74G68G76G81G15G87G75G85G82G88G74G75G87G75G72G70G68G79G70G88G79G68G87G76G82G81G82G73G85G72G79G68G87G76G89G72G74G68G76G81G80G68G87G75G72G80G68G87G76G70G68G79G80G82G71G72G79G15G87G75G72G85G72G86G88G79G87G86G75G82G90G86G87G75G68G87G15G87G75G76G86G86G92G86G87G72G80G76G86G69G68G86G72G71G82G81G87G88G85G69G76G81G72G73G82G79G79G82G90G70G82G82G85G71G76G81G68G87G72G71G70G82G81G87G85G82G79G86G92G86G87G72G80G30G55G75G72G81G15G90G72G68G71G82G83G87G73G72G72G71G73G82G85G90G68G85G71G71G72G70G82G88G83G79G76G81G74G68G81G71G71G76G68G74G82G81G68G79G80G68G87G85G76G91G71G72G70G82G88G83G79G76G81G74G87G90G82G80G72G87G75G82G71G86G70G82G82G85G71G76G81G68G87G72G71G70G82G81G87G85G82G79G86G92G86G87G72G80G82G73G86G88G83G72G85G70G85G76G87G76G70G68G79G88G81G76G87G86G76G80G88G79G68G87G72G71G85G72G86G72G68G85G70G75G15G70G82G80G83G68G85G72G71G72G70G82G88G83G79G76G81G74G70G82G81G87G85G82G79G68G81G71G81G82G87G71G72G70G82G88G83G79G76G81G74G70G82G81G87G85G82G79G72G73G73G72G70G87G68G81G71G70G82G80G83G79G72G87G72G79G92G71G72G70G82G88G83G79G76G81G74G86G76G81G74G79G72G79G82G82G83G70G82G81G87G85G82G79G72G73G73G72G70G87G68G73G87G72G85G87G75G72G71G76G73G73G72G85G72G81G70G72G30G41G76G81G68G79G79G92G15G82G81G87G75G72G88G81G76G87G70G82G81G87G85G82G79G72G73G73G72G70G87G15G88G86G76G81G74G76G80G83G85G82G89G72G71G76G81G87G72G74G85G68G79G86G72G83G68G85G68G87G76G82G81G51G44G39G70G82G81G87G85G82G79G68G79G74G82G85G76G87G75G80G73G82G85G86G88G83G72G85G70G85G76G87G76G70G68G79G88G81G76G87100G79G82G68G71G80G82G71G72G79G68G81G71G86G76G80G88G79G68G87G76G82G81G90G76G87G75G87G75G72G70G82G81G89G72G81G87G76G82G81G68G79G51G44G39G70G82G81G87G85G82G79G68G79G74G82G85G76G87G75G80G76G86G70G82G80G83G68G85G72G71G15G85G72G86G88G79G87G86G86G75G82G90G87G75G68G87G29G76G81G87G72G74G85G68G79G51G44G39G70G82G81G87G85G82G79G68G79G74G82G85G76G87G75G80G76G86G69G72G87G87G72G85G87G75G68G81G70G82G81G89G72G81G87G76G82G81G68G79G51G44G39G70G82G81G87G85G82G79G68G79G74G82G85G76G87G75G80G70G68G81G86G76G74G81G76G73G76G70G68G81G87G79G92G85G72G71G88G70G72G87G75G72G86G92G86G87G72G80G82G89G72G85G86G75G82G82G87G86G15G80G68G78G72G87G75G72G86G92G86G87G72G80G80G82G85G72G75G68G86G87G72G81G68G81G71G86G87G68G69G79G72G82G83G72G85G68G87G76G82G81KEYWORDG55G75G72G70G82G82G85G71G76G81G68G87G72G71G70G82G81G87G85G82G79G86G92G86G87G72G80G11G38G38G54G12G30G39G72G70G82G88G83G79G76G81G74G30G51G44G39G70G82G81G87G85G82G79G79G72G85G30G51G44G39G70G82G81G87G85G82G79G79G72G85G88G86G76G81G74G76G81G87G72G74G85G68G79G86G72G83G68G85G68G87G76G82G81毕业设计说明书（论文）目录前言1第一章绪论211单元机组协调控制系统的研究目的及意义212单元机组协调控制系统的研究现状2121国内外协调控制的应用现状313研究内容与研究计划4第二章机炉协调控制系统概述621协调控制系统概述126211协调控制系统的基本策略822协调控制系统的数学模型分析10221超临界机组协调控制系统的特点10222超临界机组协调控制系统的数学模型15第三章多变量耦合系统概述2131概述2132前馈补偿解耦法2733对角矩阵法2834解耦控制效果比较34341模型降阶534342前馈补偿法开环解耦控制效果比较41343对角矩阵法开环解耦控制效果的比较4635小结51第四章协调控制系统的控制策略5341机跟炉协调控制系统54411补偿锅炉侧扰动的机跟炉协调系统54412补偿汽机侧扰动的机跟炉协调系统55413实现双向补偿的机跟炉协调系统5642炉跟机协调控制系统57毕业设计说明书（论文）421补偿锅炉侧扰动的炉跟机协调系统57422补偿汽机侧扰动的炉跟机协调系统58423实现双向补偿的炉跟机协调系统58第五章协调控制系统的仿真研究与分析6051解耦后单回路控制系统的整定6052前馈法闭环解耦与等效单回路控制效果的比较67521前馈法闭环解耦后的整定67522前馈补偿法闭环解耦控制系统与等效单回路控制系统的仿真比较7253对角矩阵法闭环解耦与等效单回路控制效果的比较74531对角矩阵法解耦后的整定74532对角矩阵法解耦控制系统与等效单回路控制系统的仿真比较7954小结81第六章改进积分算法的协调控制系统仿真研究8261采用积分分离PID控制器的仿真研究8262小结87第七章结论89参考文献90G14280G1688692毕业设计说明书（论文）A8A9A10前言G1259G6164G2620G11705G712G6117国现阶G8585G8503G3800G3324G11017G2159G5326G16786的G20652G4804G7411G452G7693G6466国G4490的G256G2325一五G257G11017G2159G16280划G7122010G5192G2469G11017G16025机G4570G16213G17810G205258G7946G1171G2327G10938G5050G2503G712G1866G1025G9791G11017G33244G1171G2327G10938G1209G990G712G256G2325一五G257G11017G2159G4445G6502G6249G1147G3324165G1171G2327G10938G5050G2503G712G13792G1866G1025G9791G11017G10388500G987G2327G10938G712G20522020G5192G1852国G16280划G16025机容量G20056计G17810G20529G79495G1171G2327G10938G5050G2503G712G1866G102563G705G1038G9791G11017G16025机容量G452G13792现阶G8585300G48G58G451600G48G58等G3835容量G451G20652参数G451单元制机组G5062G13475G6116G1038G9791G2159G2469G11017的G1039G2159机组G7121000G48G58G1075G5062G19482G13505G6249G1849G10995G1147G452目前G712超临界机组G7171G6117国G7044G5326G6122G6205G5326G9791G2159G2469G11017G2390的G1039G8981机组G712G19555G11540G17246G7481G17246G7481多的G3835容量G451G20652参数机组的G6249G17828G712现G1207G2282G11017G2159G10995G1147对机组G17828G15904G4445G1852G5627G451G13475G8994G5627G16213G8726的G6564G20652G712G1363G1866G14270动G2282G8712G5191G1075G5483G2052G1114G5468G3835的G6564G20652G712G14270动G2282G5062G13475G3324G10995G1147G17819G12255G1025G17227G2052G1114G14279G1863G18337G16213的G1328用G452超临界机组G7171G1209汽G8712一G8437G5502环G1038特G5461的G11464G8981锅炉G712G7171G5390耦合G451G19762G13459G5627G451多参数的G15999控对G16949G712G5529G20047G2528G7114考G15397锅炉G5827G5627较G3835G712汽机G2465应较G5567的特点G712G4570机炉G11487G1328G13864系G13051G4506的一G1319G2282对G16949G712采用协调控制G708G38G38G54G709策略G727单元机组协调控制系统G7171G3324常G16280的机炉局部控制系统的基础G990G2469展G17227G7481的复杂控制系统G712具有多种控制功能G712能够满足不G2528G17828G15904方式和不G2528工况下的控制G16213G8726G452G19555G11540技术的G2469展G712对单元机组控制G6564出更G20652的G16213G8726G712研究单元机组协调控制系统G712G4570有助于G6564G20652G9791G11017G2390的G14270动G2282G12255度和G4445G1852G13475G8994G17828G15904G8712G5191G712因此具有G5468G18337G16213的现实意义G727又由于协调控制系统的G15999控对G16949G7171一个多变量G15999控对G16949G712具有G19762G13459G5627G451参数G7114变G451G3835迟延等特G5627G452G13792且机G451炉耦合严G18337G712机G451炉响应特G5627差异巨G3835G712精确的数学模型难于G5483G2052G712常G16280机炉协调控制系统的控制策略远远不能满足G11017网对单元机组协调控制系统的G16213G8726G452因此G712需G16213对单元机组协调控制系统的G15999控对G16949特G5627及控制策略进G15904深G1849研究G452毕业设计说明书（论文）A11A12A13第一章绪论11单元机组协调控制系统的研究目的及意义近G5192G7481G712G19555G11540G6117国G11017G2159工业G1319制改革及G11017G2159G5326G16786步伐的加G5567G712长G7411制约国民G13475G8994G2469展和人民G10995活G8712G5191G6564G20652的G11017G2159G13051缺问题基本G5483G2052缓解G452但G7171G712由于用G11017结构G2469G10995明显变G2282G712G11017网负荷G4804谷差呈不断增G3835趋势G712G11017G2159系统面临G11540G11017网G4804谷差偏G3835G451调G4804能G2159不足的矛盾G452G11017网AGC控制对单元机组G6564出G1114深度调G4804的G16213G8726G452对单元机组G7481说G712G1075就G7171对G1866协调控制系统的控制品质G6564出G1114更G20652的G16213G8726G452G1039G16213包括G3835范围的负荷变动G712良好的负荷动静态跟踪G5627能G451稳定G5627能等G452目前G712G6117国G1025小机组还占相当G3835的比例G712且G14270动G2282G8712G5191较低G712造G6116G38G38G54的G6249G1849率G5468低G452即G1363G7171G3835容量的G7044机组G712G1866G38G38G54的G6249G1849G8712G5191G1075往往不能适应G11017网AGG38的G16213G8726G452因此G712G16786计合理适用的协调控制系统方案G451改造不G2528容量的G7044老机组G7171迫切需G16213解决的实际问题G452单元机组协调控制系统把锅炉和汽轮机G2469G11017机组G1328G1038一个整G1319进G15904控制G712采用G1114递阶控制系统结构G712把G14270动调节G451逻辑控制G451G13864锁保护等功能有机的结合G3324一G17227G712构G6116一种具有多种控制功能G712满足不G2528G17828G15904方式和不G2528工况下控制G16213G8726的综合控制系统G452单元机组协调控制系统的G16786计充分利用G1114机炉对G16949特G5627方面的特点G712采用G1114前馈G451补偿G451多变量解耦等控制策略G712G1363控制系统具有合理G451可G19764G451G7143于G13512护调整等G1260点G45212单元机组协调控制系统的研究现状G1268统意义G990的协调控制有G1016种划分方式一种G7171G7693G6466系统G2469展的基础G6365G10043机跟炉G6122炉跟机的方式G7481划分G452G2490一种G7171G1186能量G5191G15925的G16278点出G2469G712G4570协调控制系统分G1038G11464G6521能量G5191G15925DEB和G19400G6521能量G5191G15925系统IEBG1016G3835G12879G452协调控制的本质就G7171G13512G6357机组G3324G17828G15904G17819G12255G1025机炉G1055G19400G1391需能量的G5191G15925G452G17902常把机前G2399G2159PG1328G1038锅炉G17767出能量与汽机需G8726能量G1055G19400G5191G15925的特G5461参数G452G17902G17819控制G19400G6521参数G7481G13512G6357整个机组能量G5191G15925的系统G712G12228G1038G19400G6521能量G5191G15925系统G452G17902G17819构造出能量G5191G15925G1461G2507G712G5194G1209此G11464G6521控制能量G17767G1849的系统G712G12228G1038G11464G6521能量G5191G15925系统01G452G1186目前工G12255G20058G3507的应用G7481G11487G712G7092论G7171G11464G6521能量G5191G15925协调控制系统还G7171G19400G6521能量G5191G15925协调控制系统G18129G4658于近G1296解G12108G16786计方法范G11080G452G17837G12879系统G17902常具有G1209下局G19492G5627LG19400G6521能量G5191G15925协调控制系统的G16786计往往G7171G3324机炉G10432G12447控制回路的基础毕业设计说明书（论文）A14A15A16G990加G1849前馈控制G452G17837种G16786计G7171基于静态的近G1296解G12108G452因此G7092法考G15397系统的不确定G5627扰动G451G19762G13459G5627等因G13044G452系统的G21077G7846G5627能较差G4522锅炉系统的G3835G7114延G451G3835G5827G5627等问题G8821有充分的考G15397G452因此G5468难G3324G5567G17907的汽轮机控制回路和相对较G5942的锅炉控制回路G1055G19400G17810G2052G5567G17907的能量G5191G15925G4523系统的G16786计与整定一G14336基于特定的工G1328点G13459G5627G2282G3800理G712G8821有考G15397动态G19762G13459G5627及G3835范围适应G5627等G4524基于G12628G2282的G5326G12447G3324G1268递G2001数基础G990的单元机组动态数学模型G7481G16786计的协调控制系统G7092法考G15397相G1863系统相对较G5381的G12108合G1863系的G5445响及机组的动态G7114变G5627等02G452121国内外协调控制的应用现状目前,国内的协调控制系统基本G990G18129G7171G3324G5353进系统的基础G990G16786计和改进的G712国内G2390G4490G1209和利G7114G1856G2508的HS2000系G2027比较G6116功G712但G5078G3342占有率还G5468低G712国内G1259多G11017G2390G5062G6116功G3332应用G1114国外的控制系统G452G5203G1008G8813角G2469G11017G2390AG23903G2507机组采用G5515国HARTMANNG1039汽G2399G2159PMPAG1025G19400点G9959G1552HKJ/KGG13485煤量BT/HG13485G8712量WT/HG452对G2520组数G6466进G15904去G3134G3800理后G17902G17819G13546G12255对G15999控对G16949进G15904多变量系统的整G1319G17788G16794G452数G6466的去G3134采用G17731G19420G1552G3800理方法G452例G3926G13485煤量数G6466去G3134MATLAB实现G16833G2489G1038M3XWDENB,RIGRSURE,S,MLN,M,SYM4采用G990述G14270适应G17963G1268系统G17788G16794方法进G15904G17788G16794G712G17788G16794结果G1038G726BESTS1576942,31904,422122,03027,105315,19382,49925,88999,45,8783,944774,227701,1280847,1053025,877958,82869,1015385,750311,412927,1057540,1457527,304466,753121,108201,165258,22897即100负荷下的G1268递G2001数G1038G7261S1548783899981576942SSG11SG70815G70910847128177012214774941904312SSSSGG70816G70917958871302510521224221SSGG70817G709毕业设计说明书（论文）A53A54A55A561538510112968830270S22SSGG70818G709175401051292741103117553151023SSSSSGG70819G70913121751446630175271459382132SSSGG70820G709129872152581618201109925433SSSGG70821G709分别对汽机调G19388开度阶G17303变G22821G712G13485煤量阶G17303变G22821T/H,则G3324100工况下功率G451G1039汽G2399G2159G451G1025G19400点G9959G1552G17767出响应分别G3926图29G451210G6164示G4521G451汽机调G19388开度T阶G17303变G22821响应G7366G13459G712G3926图29G6164示G726毕业设计说明书（论文）A57A58A59A60A功率响应G7366G13459AG2399G2159响应G7366G13459图29汽机调G19388开度阶G17303变G22821响应G7366G134592G451G13485煤量B阶G17303变G22821T/H响应G7366G13459G712G3926图210G6164示A功率响应G7366G13459毕业设计说明书（论文）A61A62A63A64BG2399G2159响应G7366G13459CG1025G19400点G9959G1552响应G7366G13459图210G13485煤量阶G17303变G22821T/H响应G7366G13459G17902G17819图210与图26的比较G2469现G712此G3800选择的数学模型的阶G17303响应G7366G13459与超临界机组的动态特G5627基本有一G14280G712G7171G12538合超临界协调控制系统的数学模型G452毕业设计说明书（论文）A65A66A67A68第三章多变量耦合系统概述31概述超临界机组协调控制系统G7171一个多变量控制系统G712G1186理论G990说G712G4448G1852可G1209G6365多变量控制理论进G15904控制系统的G16786计G452但由于G2475控对G16949数学模型的精度不G20652G451控制器结构复杂G451G16786计方法不G1427于工G12255技术人员G6496G6581等G7477G1226G19492制G712目前G11464G6521G6365G10043多变量控制系统分析G16786计理论进G15904单元机组协调控制系统的G16786计与综合G712还G3800于初级阶G8585G452但G19555G11540多变量控制技术的G2469展与G4448G2904及计算机控制系统的G5203G8879应用G712G17837一问题G4570G17892步G5483G2052解决G452当回路G19400G4396G3324严G18337耦合G7114G712即G1363采用最好的回路G2317配G1075G5483不G2052满意G5483控制效果G452一种G12628单G451有效解决方法G7171对系统进G15904解耦G452解耦的本质G3324于G16786计一个计算网G13488G712用G4439去G6281消G17819G12255G1025的G1863G13864G712G1209保证G2520个单回路控制系统能G10432G12447工G1328G452下面G6117们G1209G7588G23901000MW超临界机组G3324100负荷下协调控制系统的三G17767G1849G708汽轮机调G19388开度TG451G13485煤量BG451G13485G8712量WG709三G17767出功率NG451G1039汽G2399PG451G1039汽温TG451G1025G19400点G9959G1552H的数学模型进G15904解耦控制G452WBGGGGGGGHPNT33322322211211001211BGGTN232221BGWGGPT3332WGBGH1S1548783899981576942SSG11S10847128177012214774941904312SSSSG17958871302510521224221SSG1538510112968830270S22SSG175401051292741103117553151023SSSSSG毕业设计说明书（论文）A69A70A70A7113121751446630175271459382132SSSG129872152581618201109925433SSSG一、三输入三输出的相对增益相对增益是一个尺度，用来衡量一个预先选定的调节量J对一个特定的被调量YI的影响。对于一个三输入三输出的多变量系统，假设Y是包含系统所有被调量YIY1NY2PY3H的列向量，是包含所有调节量J1T2B3W的列向量。为了衡量系统的关联性质首先在所有其他回路均为开环，即所有其他调节量都保持不变的情况下，得到开环增益矩阵P，这里记作PY其中，矩阵P的元素PIJ的静态值称为J到YI通道的第一放大倍数。它是指调节量J改变了一个时，其他调节量R（RJ）均不变的情况下，J与YI之间通道的开环增益。显然它就是除J到YI通道以外，其他通道全部断开时所得到的J到YI通道的静态增益，可表为RJIIJYP然后，在所有其他回路均闭合，即保持其他被调量都不变的情况下，找出各通道的开环增益，记作矩阵Q。它的元素QIJ的静态值称为J到YI通道的第二放大倍数。它是指利用闭合回路固定其他被调量时J到YI的开环增益。QIJ可以表为RYJIYIJQ有了矩阵P和Q，取它们相应元素的比值构成新的矩阵G289。元素IJ可以G1901作RRYJIJIIJIJIJYYQPG990G5347即为J到YI这个通道的相对增益，矩阵G289G2029称为相对增益矩阵。所以G16825G6523G2058系统的第一放大倍数G2010G2047为毕业设计说明书（论文）A72A73A74A7511BWT1111NP32GY12W2112T31NPGBY0NPB3113T21WY21BW1221PP32GYT22W2222T31PPGBY23B3223T21NPGWY0HPBW133131TY32W2332T31HPGBY33B3333T21HPGWY第二放大倍数分别为PHT1111NQ32YYY由于1211BGGTN（1）232221BGWGGPT（2）3332WGBGH（3）将N分别用P、H、T表示由（3）式得3332GBGHW4将（4）带入（2）式得BBG333223223323212333322221GGGGGHGGGGBGHGPTT毕业设计说明书（论文）A76A77A78A79故32233322233321T3333322322332321TGGGGHGGGPGGGGGGHGGPB所以12322333222333213311TGNGGGGGHGGGPGT所以3223332233211211PHT1111GNQ32GGGGGGGYYY同理可得332132231133221112PH2112GNQ32GGGGGGGGBYYY331232231133221121NHT1221GGGGGPQ31GGGGYYY331132231133211222NH2222GGGGGGGGGPQ31BYYY321133211233221123NH3223PQ31GGGGGGGGGWYYY231133211233221132NP2332HQ21GGGGGGGGGBYYY2112221132231133NP3333GHQ21GGGGGGGWYYY所以该系统的相对增益矩阵为33211232231133221132231133221111111111113232GGGGGGGGGGGGGGGYYQPYY3223113322113321123321122121121212GGGGGGGGGGGG3231YYYYQP032213131131313YYYYQP毕业设计说明书（论文）A80A81A82A8332231133221133211233211212122121213132GGGGGGGGGGGGYYQPYY32231133211233221133221122222222223131GGGGGGGGGGGGYYQPYY3321123322113223113223113232232323GGGGGGGGG3121GGGYYQPYY021321313113131YYYYQP3321123322113223113223112323323232GGGGGGGGG2131GGGYYQPYY3223113321123322113321123322113333333333GGGGGGGGGGGGGGG2121YYYYQP令0S，则传递函数的静态值为01S1548783899981576942SSG11S1904310847128177012214774941904312SSSSG21224217958871302510521224221SSG302701538510112968830270S22SSG0175401051292741103117553151023SSSSSG毕业设计说明书（论文）A84A85A86A879382113121751446630175271459382132SSSG99254129872152581618201109925433SSSG所以系统的静态相对增益为011；112；013121；022；023031；032；133即100001010由上述相对增益可可发现111332112，表明静态时由1Y和2组成的控制回路与其他回路之间没有关联；由2Y和1组成的控制回路与其他回路之间没有关联；由3Y和3组成的控制回路与其他回路之间没有关联；而0,323123221311IJ，则表明不能用J来控制IY。根据静态相对增益，得到静态时系统的单回路控制系统如图31图31根据静态相对增益得到单回路控制系统根据相对增益矩阵，可将该机组100负荷下的数学模型转化为如图32形式毕业设计说明书（论文）A88A89A90A91图32根据相对增益调整后的数学动态模型32前馈补偿解耦法前馈补偿法是自动控制中最早出现的一种克服干扰的方法，同样适用于解耦控制系统。图所示为应用前馈补偿器来解除系统间耦合的方法，假定从T到1C通路中的补偿器为11D，从W到2C通路中的补偿器为23D,从B到2C通路中的补偿器为22D,从B到3C通路中的补偿器为32D,利用补偿原理得到图33毕业设计说明书（论文）A92A93A94A95图33前馈补偿法解耦控制系统0GD0G0GD0GD333232121111212323212222GGDGG由上四式可分别解出补偿器的数学模型1S8783451999S319048811280847S177012214774946942157121111SSSGGD1538510112968821224217958871302510530270212222SSSSGGD1750410512927411031175212242179588713025105531510212323SSSSSSGGD1S1753121499251451122987SS11652588201S1938210GGD33323233对角矩阵法研究某厂1000MW燃煤机组在100负荷上三输入三输出的控制系统如图32所示，设33322322211211SDSDSDSDSDSDSD、均为解耦器。为计G12651毕业设计说明书（论文）A96A97A98A99出解耦器的数学模型，G1820G1901出该系统的G1268G17894矩阵GG708SG709。由静态相对增益，原控制图形G17839G15904G1114调整，调整后的G1268G17894矩阵为0SG033322321221112SGSGSGSGSGSGSGG15999调G18339YI和调G14422G18339I之间的矩阵为00SSYS32133322321221112321SMSMSMSGSGSGSGSGSGSGYYG7081G709调G14422G18339MIS与调G14422器输出MCIS之间的矩阵为00SMSMSM32133322321221112321SMSMSMSDSDSDSDSDSDSDCCCG7082G709将G7082G709式G1207入G7081G709式得到系统G1268G17894矩阵为0000SSYS3213332232122111233322321221112321SMSMSMSDSDSDSDSDSDSDSGSGSGSGSGSGSGYYCCCG7083G709对G16294矩阵G13520合法即G16213G1363系统G1268G17894矩阵成为如下形式000000SSYS321332112321SMSMSMSGSGSGYYCCCG7084G709将G7083G709式和G7084G709式相G8616G17751可G11705，G8454G1363G1268G17894矩阵成为对G16294矩阵，则G16213G1363SG000SG000SG00003321123332232122111233322321221112SDSDSDSDSDSDSDSGSGSGS