[发明专利]一种具有强鲁棒性的燃煤机组汽包锅炉水位控制方法

权利要求书

1.一种具有强鲁棒性的燃煤机组汽包锅炉水位控制方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(1)对于已知的燃煤机组汽包锅炉给水系统控制模型，将其传递函数模型等效转换为状态空间模型，表示为：

其中，y为输出变量，即汽包水位高度，y⁽ⁿ⁾为y的n阶导数，u为控制输入变量，即给水量，为状态变量，和是具有不确定性的以为自变量的函数；

根据燃煤机组汽包锅炉给水系统的实际模型，将状态空间模型写成如下形式：

其中，δ为控制增益，以y和为自变量的函数；

(2)设定控制目标为实际水位y跟踪期望水位y_d，即水位高度的跟踪误差趋于0；定义滤波误差s(y；t)：

其中，t为时间，为微分算子，λ为正常数，在滤波误差s(y；t)为零时的超平面即为滑模面；

(3)给定动态和δ的不确定的界，表示为：

其中，真实动态Φ不可精确知道，但可知其估计值为且Φ的估计误差受已知函数Γ限制，δ为控制增益，δ_max为控制增益上界，δ_min为控制增益下界；

(4)令滤波误差的导数得到一个连续控制律的最好逼近表示为：

(5)设计实际控制律，表示为：

其中，sgn(·)是符号函数，K为误差符号函数的增益，ρ＝(δ_max/δ_min)^1/2；η为正常数；

(6)为抑制控制输入的振颤，将实际控制律改进为如下形式：

其中，ξ表示滑模面的边界层；此时的控制输入变量u即可实现具有强鲁棒性的燃煤机组汽包锅炉水位控制。

2.根据权利要求1所述的一种具有强鲁棒性的燃煤机组汽包锅炉水位控制方法，其特征在于，所述步骤(1)中，已知的燃煤机组汽包锅炉给水系统控制模型的传递函数模型如下：

其中，G为该给水系统的传递函数，H为燃煤机组锅炉汽包水位，U为给水量，α和τ为燃煤机组汽包锅炉给水系统中具有不确定性的实际参数。

3.根据权利要求1所述的一种具有强鲁棒性的燃煤机组汽包锅炉水位控制方法，其特征在于，所述步骤(6)中，滤波误差s(y；t)的界可转换成跟踪误差的界限，若则有：

其中，ε＝ξ/λ^n-1。

4.根据权利要求1所述的一种具有强鲁棒性的燃煤机组汽包锅炉水位控制方法，其特征在于，所述步骤(6)中，为了在抑制振颤的同时保证控制效果，设计滑模面边界层ξ的更新律：

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