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直流蒸汽发生器的自抗扰控制研究

程玉玉 马志才 王明洋 张月

程玉玉, 马志才, 王明洋, 张月. 直流蒸汽发生器的自抗扰控制研究[J]. 核动力工程, 2022, 43(6): 146-150. doi: 10.13832/j.jnpe.2022.06.0146
引用本文: 程玉玉, 马志才, 王明洋, 张月. 直流蒸汽发生器的自抗扰控制研究[J]. 核动力工程, 2022, 43(6): 146-150. doi: 10.13832/j.jnpe.2022.06.0146
Cheng Yuyu, Ma Zhicai, Wang Mingyang, Zhang Yue. Research on Active Disturbance Rejection Control of Once-through Steam Generator[J]. Nuclear Power Engineering, 2022, 43(6): 146-150. doi: 10.13832/j.jnpe.2022.06.0146
Citation: Cheng Yuyu, Ma Zhicai, Wang Mingyang, Zhang Yue. Research on Active Disturbance Rejection Control of Once-through Steam Generator[J]. Nuclear Power Engineering, 2022, 43(6): 146-150. doi: 10.13832/j.jnpe.2022.06.0146

直流蒸汽发生器的自抗扰控制研究

doi: 10.13832/j.jnpe.2022.06.0146
详细信息
    作者简介:

    程玉玉(1994—),男,硕士研究生,现主要从事反应堆和蒸汽发生器控制研究,E-mail: yuyu_cheng@163.com

  • 中图分类号: TL334

Research on Active Disturbance Rejection Control of Once-through Steam Generator

  • 摘要: 直流蒸汽发生器(OTSG)水容量小,蓄热能力小,其数学模型具有不确定性和非线性的特征,在存在扰动及负荷变化时,蒸汽压力会出现较大波动,对系统设备产生不利影响。常规比例-积分-微分(PID)控制存在超调、抗扰动性能差等问题,难以满足系统性能需求。针对上述问题,本文使用自抗扰控制器(ADRC)对OTSG的蒸汽压力进行控制。但由于ADRC待整定参数较多,调节比较困难,本文对混合蛙跳算法(SFLA)进行改进优化,用于ADRC参数的整定寻优,并建立仿真模型进行仿真试验研究。结果表明:采用改进SFLA进行参数自整定的ADRC能够实现对OTSG快速无超调的跟踪控制,减小了蒸汽压力的控制误差,并具有良好的抗扰动能力。

     

  • 图  1  二阶ADRC原理结构框图

    r—输入信号;v1、v2—控制信号的跟踪信号和微分信号; y—输出信号;z1、z2—输出信号y的跟踪信号和微分信号;z3—观测到的系统加速度项;e1e2—输入量v1、v2与观测量z1、z2之间的误差;u0—NLSEF输出的控制量;u—增益补偿后作用于系统的控制量;b0u0u之间的增益系数

    Figure  1.  Structural Block Diagram of Second-Order ADRC Principle

    图  2  改进的SFLA流程图

    Figure  2.  Optimized SFLA Flow Chart

    图  3  参数自整定ADRC

    Pr—蒸汽压力设定值

    Figure  3.  Parameter Self-Tuning ADRC

    图  4  工况变化下PID控制器与ADRC控制响应情况

    Figure  4.  Responses of PID Controller and ADRC Control Under Changing Working Conditions

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出版历程
  • 收稿日期:  2021-12-13
  • 修回日期:  2022-08-26
  • 刊出日期:  2022-12-14

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