自抗扰控制在串级过热汽温系统中的应用

针对串级过热汽温控制系统对象的大惯性、大时滞和动态模型随负荷等要素变动而变动的共性,将非线性自抗扰控制(ADRC)应用在串级过热汽温系统中。利用自抗扰控制不依赖精确模型的特性,及时进行扰动估计和补偿。惰性区回路使用自抗扰控制,导前区回路使用比例积分(PI)控制,形成串级过热汽温控制回路。应用S函数编写自抗扰控制算法,并在Matlab仿真平台下对过热汽温系统的被控对象模型进行阶跃响应、模型失配和鲁棒性3种仿真试验。阶跃响应试验以62%负荷下的过热汽温系统动态特性传递函数为被控对象,加入一定比例的喷水扰动和输出扰动进行仿真。模型失配试验以比例增益和时间常数增大或减小一定比例进行仿真。鲁棒性试验以不同负荷下的动态特性模型为被控对象进行仿真。仿真结果表明:与PID-PI相比,ADRC-PI控制对不确定对象的精确模型具有更好的控制动态性能、鲁棒性,以及更强的抗干扰能力。