循环流化床锅炉(CFBB)技术因为具有燃料适应性广、高效、污染物排放少、锅炉负荷适应性好、燃料制备系统相对简单等特点,在全世界受到广泛重视,成为燃煤技术的主力军。中小型循环流化床技术在我国已趋于成熟。CFBB现在的研究主要是大型化问题。国内外的专家普遍认为,CFBB未来将朝着大型化方向发展,因为CFBB由于自身的特点而易于大型化。目前各CFBB制造厂家和研究机构都十分重视CFBB的大型化,CFBB机组的大型化也正在加速进行并取得一定进展。 随着CFBB机组的大型化,也带来了其控制方面的特点和难点,其运行的安全与经济性也更为重要。大型化使得汽水循环加速,易出现不稳定现象。汽包水位、蒸汽温度和主蒸汽压力等是CFBB安全运行的重要指标,也是CFBB控制方面的难点,对CFBB机组的汽水系统、负荷控制系统进行良好的控制就显得尤为重要。同时CFBB有非线性,时变大滞后,多变量紧密耦合的特点,实际运行中其参数、运行条件、扰动等发生变化,使得系统动态特性会发生较大幅度地变化。在这些复杂工况下,操作人员就需要根据自己的经验对控制器的参数进行调整,具有一定的不可靠性。由于CFBB机组的滞后性、惯性和耦合性的存在,就使得采用常规固定参数PI或PID控制器进行控制的被控系统很难达到最佳的控制效果。有时还会因为控制不当发生运行事故,因此无法保证机组长期正常运行。研究结果和运行实践表明大型CFBB机组的先进控制是解决机组自动控制难题的有效途径。以CFBB为背景研究适用于复杂工业过程的先进控制方法,可以实现CFBB实时监控的复杂控制要求,实现这种采用清洁煤燃烧技术的新型锅炉机组的运行自动化,对于保证热电厂安全经济运行具有十分重要的意义。 本文根据大型CFBB机组控制系统的特点及其难点,以CFBB机组复杂工业过程建模与控制为背景,针对CFBB机组目前的控制方法的缺陷与不足。研究提出了基于闭环阶跃信号激励以及FFT算法、改进的最小二乘法的适合工程应用的SISO和MIMO对象模型在线辨识方法和相应的PID控制器参数自整定方法,结合CFBB机组汽包水位、过热汽温以及负荷控制系统,将提出的方法进行了符合实际地仿真验证。仿真结果表