一种多执行机构控制系统的出力平衡算法.pdfVIP

第31卷第8期 电力自动化设备 V01．31No．8 i ElectricPowerAulomation 2011年8月 Equpment Aug．2011@ 一种多执行机构控制系统的出力平衡算法 万文军 (广东电网电力科学研究院，广东广州510080) 摘要：对多执行机构的控制系统中各执行机构指令分配与出力平衡进行了详细的论述，针对目前多执行机构控制 系统中普遍采用的指令分配算法存在的不足．构建了一种称为“偏置前馈”的快速消除控制系统内部指令扰动 的出力平衡算法。该算法通过引入各执行机构的出力偏置量与实际出力系数计算出的物理量作为上游控制 器前馈量，以提前改变上游控制器的输出指令．从而快速改变各执行机构的出力并及时抵消出力调整带来的 控制系统内部的扰动。从理论上证明了该算法的一致收敛特性． 关键词：执行机构：控制系统：出力平衡：前馈控制：算法收敛性 中图分类号：TP273． 文献标识码：A 在工业生产过程中．往往需要在某一个系统中配 置2个或2个以上的类似设备(广义上执行机构)用 于共同完成某一相同控制任务[1-3]．组成多执行机构 控制系统。然而．由于各个执行机构的实际出力(即 执行机构物量输送能力)存在差别．即便是同一类型 的设备，由于安装、运行条件的差异势必导致不同的 出力特性。为此．必须在控制系统的设计过程中考虑 执行机构1执行机构2执行机构n-I执行机构n 多执行机构的出力调整和平衡等方面的问题①…。良好 图1多执行机构控制系统结构图 of control Configuration 的执行机构内部出力调整算法[5-6j将大幅提高控制系 Fig．1 multiplyoperatorssystem 统的抗内部扰动性能．从而极大减少对生产过程的冲 I|}3、…、k，1、k。，加上相应的偏置量8l、B：、B3、…、B。一1、 击。在实际T程应用中．出力调整回路往往无法快速 曰。，便可以得出各台执行机构的出力指令D，、D：、 消除执行机构内部出力调整带来的扰动．而需通过控 D，、…、D州、D。。即结合代数理论[12]在任何时刻必须 制回路的偏差调整方可使系统渐渐返回到原来的平 保证下式成立： 衡状态．给生产过程带来了不必要的扰动。 Dl ．B1 D2 I曰2 1 多执行机构控制系统的构成 ● ： ×D0+l； 在工业生产过程中．一般均采用反馈控制系统[引． D。1 Bpl 控制回路普遍由多个执行机构构成。如化工生产的 Dn伊至 。最 物量输送控制…、火力发电生产过程中的风、煤、 式(1)表明各执行机构在自动状态下，执行机 水等流量控制系统都不同程度地采用了多个执行 构的出力由式(1)确定；当某执行机构在手动状态 机构[乳u]。这种控制回路中各执行机构必须统一、 下，出力可以人工给定调整，但为了保证式(1)成立， 协调完成一个共同的控制任务．控制回路中必须至 必须在程序中实现偏置量的反演算跟踪功能．即满 少具备以下功能： 足下式： a．处于自动状