第一章 绪 论
1.1 研究的目的与意义
单元制机组出现半个多世纪以来，锅炉－汽轮机系统在运行中的和谐与统一问
题一直是理论研究者和工程技术人员关注的焦点，单元机组协调控制系统正是伴随
着这样的关注应运而生并迅速发展的。作为锅炉－汽轮机系统的控制中枢，协调控
制系统已经成为现代电站自动化系统中最为核心的组成单元。随着国民经济的发展，
高参数、大容量机组在电网中所占的比例愈来愈大， 由于用电结构发生变化， 电
网日负荷曲线的高峰与低谷之差增大， 有些地区的峰谷差已达 50%以上，而且还有
继续增大的趋势因此， 目前要求单元机组都具有参与电网调峰、调频的能力。火力
发电单元机组的协调控制系统是一个复杂的多变量控制系统。此系统较难取得良好
控制品质的主要原因包括机炉控制回路间的耦合以及大范围变化负荷时机炉协调控
制对象所表现出来的非线性特性等。对机炉控制回路间的耦合问题，目前大多数协
调控制算法采用单向静态解耦来解决，且其参数整定大多采用经验试凑法，而当前
很多新型解耦控制算法则缺乏实用性。对大范围变化负荷时协调控制对象所表现出
来的非线性特性，传统的协调控制算法未能很好地解决。虽然也有很多智能控制算
法如模糊控制、鲁棒控制等都在尝试解决大范围变化负荷时单元机组协调控制对象
所表现出来的非线性特性，但是一般模糊控制器的稳定性和动态品质的分析缺乏理
论依据；而鲁棒控制则是以牺牲控制系统的动态品质来换取系统的大范围稳定性。
此外，还有研究人员试图以非线性控制器设计方法来解决协调控制系统的非线性问
题，但非线性控制器设计方法需要准确知道系统的数学模型，才能够做到将系统的
非线性环节有效补偿或者抵消，而这对协调控制系统来说是非常困难的。
针对以上分析，本文采用模糊自适应控制设计方法和逆系统控制设计方法对协
调控制系统进行解耦设计。采用模糊神经网络对协调控制系统的非线性问题转化为
伪线性问题进行设计，一方面简化了控制器设计过程，另一方面也有利于工程实际
应用。本文的主要研究内容是先进的智能控制技术在工程实际中的应用。
