【導(dǎo)讀】師的指導(dǎo)下進行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加。而使用過的材料。均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文。不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。全意識到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)大學(xué)可以將本學(xué)位。印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。強、參數(shù)時變大、遲延等特性，針對這些特性，需要對機組進行解耦控制，然后對控制算法進行改進，使系統(tǒng)更加穩(wěn)定的運行。更趨與穩(wěn)定運行。

　　

【正文】 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 25 頁 32231133221133211233211212122121213132GGGGGGGGGGGGyyqpyy???????????? ??32231133211233221133221122222222223131GGGGGGGGGGGGyyqpyy???????????? ??3321123322113223113223113232232323 GGGGGGGGG3121GGGyyqpyy??????????? ??021321313113131 ???????yyyyqp??? ?? 3321123322113223113223112323323232 GGGGGGGGG2131GGGyyqpyy??????????? ??3223113321123322113321123322113333333333 GGGGGGGGGGGGGGG2121???????yyyyqp??? ??令 0s? ，則傳遞函數(shù)的靜態(tài)值為： 01)s1 ) ( 5 4 . 8 7 8 38 9 9 ( 1 5 7 . 6 9 4 2 s)s(G 11 ???? s 1 9 0 )10 8 4 2 8)(17 7 0 )(14 7 7 ( 1 9 0 )(12 ????? ssssG 2 1 2 )17 9 5 )(13 0 2 0 5( 2 1 2 )(21 ?????? ssG 3 0 2 )15 3 8 0 1)(12 9 6 ( 3 0 2 )s(22 ???? ssG 0)17 5 4 0 5)(12 9 2 )(10 3 1 ( 5 3 1 )(23 ????? sss ssG 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 26 頁 9 3 8 )13 1 2 )(14 4 6 )(17 5 2 4 5( 9 3 8 ????? sssG 9 9 2 )12 9 8 )(15 2 5 )(18 2 0 ( 9 9 2 ????? ?? sssG 所以系統(tǒng)的靜態(tài)相對增益為： 011?? ； 112?? ； 013 ?? 121?? ； 022?? ； 023?? 031?? ； 032?? ； 133?? 即????????????100001010 由上述相對增益可可發(fā)現(xiàn)： 111 332112 ??? ??? ， 表明靜態(tài)時：由 1y 和 2? 組成的控制回路與其他回路之間沒有關(guān)聯(lián)； 由 2y 和 1? 組成的控制回路與其他回路之間沒有關(guān)聯(lián)； 由 3y 和 3? 組成的控制回路與其他回路之間沒有關(guān)聯(lián)； 而 0),,( 323123221311 ???????? ij ，則表明不能用 j? 來控制 iy 。 根據(jù)靜態(tài)相對增益，得到靜態(tài)時系統(tǒng)的單回路控制系統(tǒng)如圖 31： 圖 31 根據(jù)靜態(tài)相對增益得到單回路控制系統(tǒng) 根據(jù)相對增益矩陣，可將該機組 100%負荷下的數(shù)學(xué)模型轉(zhuǎn)化為如圖 32 形式： 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 27 頁 圖 32 根據(jù)相對增益調(diào)整后的數(shù)學(xué)動態(tài)模型 前饋補償解耦法 前饋補償法是自動控制中最早出現(xiàn)的一 種克服干擾的方法，同樣適用于解耦控制系統(tǒng)。圖所示為應(yīng)用前饋補償器來解除系統(tǒng)間耦合的方法，假定從 T? 到1c? 通路中的補償器為 11D ，從 W 到 2c? 通路中的補償器為 23D ,從 B 到 2c? 通路 中的補償器為 22D ,從 B 到 3c? 通路中的補償器為 32D ,利用補償原理得到圖 33： 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 28 頁 圖 33 前饋補償法解耦控制系統(tǒng) ???????????????0GD0G0GD0GD333232121111212323212222GGDGG 由上四式可分別解出補償器的數(shù)學(xué)模型： 1)s8 7 8 )(19 9 9 s3 . 1 9 0 4 ( 8 . 8 1)( 1 2 8 . 0 8 4 7 s)17 7 0 )(14 7 7 (6 9 4 5 7121111 ?? ??????? sssGGD )15 3 8 0 1)(12 9 6 (2 1 2 )17 9 5 )(13 0 2 0 5(3 0 2 ?? ????? ss ssGGD )175 5)(129 )(103 (21 )179 )(130 5(53 ??? ????? sss sssGGD 1)s1 ) ( 7 5 . 3 1 2 1s1 ) ( 3 0 . 4 4 6 6. 7 5 2 7 s4 . 9 9 2 5 ( 1 4 5 1)1 ) ( 2 . 2 9 8 7 ss1 ) ( 1 6 . 5 2 5 88 2 0 1 s1 . 9 3 8 2 ( 1 0 .GGD 333232 ??? ????? 對角矩陣法 研究某廠 1000MW 燃煤機組在 100%負荷上三輸入 三輸出的控制系統(tǒng)如圖 32 所示，設(shè) )()()()()()()( 33322322211211 sDsDsDsDsDsDsD 、、 均為解耦器。為計算南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 29 頁 出解耦器的數(shù)學(xué)模型，先寫出該系統(tǒng)的傳遞矩陣 G（ s）。由靜態(tài)相對增益，原控制圖形進行了調(diào)整，調(diào)整后的傳遞矩陣為： ???????????)(0)(sG)()()(0)()()(33322321221112sGsGsGsGsGsGsG 被調(diào)量 yi 和調(diào)節(jié)量 μi 之間的矩陣為 : ???????????????????????????????)()()()(0)()()()(0)()(( s )( s )Y( s )32133322321221112321sMsMsMsGsGsGsGsGsGsGYY （ 1） 調(diào)節(jié)量 Mi(s)與調(diào)節(jié)器輸出 Mci(s)之間的矩陣為： ???????????????????????????????)()()()(0)()()()(0)()(( s )M( s )M( s )M32133322321221112321sMsMsMsDsDsDsDsDsDsDccc （ 2） 將（ 2）式代入（ 1）式得到系統(tǒng)傳遞矩陣為： ?????????????????????????????????????????)()()()(0)()()()(0)()()(0)()()()(0)()(( s )( s )Y( s )3213332232122111233322321221112321sMsMsMsDsDsDsDsDsDsDsGsGsGsGsGsGsGYYccc （ 3） 對角矩陣綜合法即要使系統(tǒng)傳遞矩陣成為如下形式： ???????????????????????????????)()()()(000)(000)(( s )( s )Y( s )321332112321sMsMsMsGsGsGYYccc （ 4） 將（ 3）式和（ 4）式相比較可知，欲使傳遞矩陣成為對角矩陣，則要使 ???????????????????????????????( s )G000( s )G000( s )G)(0)()()()(0)()()(0)()()()(0)()(3321123332232122111233322321221112sDsDsDsDsDsDsDsGsGsGsGsGsGsG （ 5） 如果傳遞矩陣 G(s)的逆存在，則將式（ 5）式兩邊左乘 G(s)矩陣之逆矩陣得到解耦器數(shù)學(xué)模型為： 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 30 頁 ?????????????????????????????????????????????????????????????)(000)(000)()()()()()()(s)()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()(1( s )G000( s )G000( s )G)(0)s()()()(0)()()(0)s)()()(0)()(3321122211211232113221231233123322322323113311332133221132231133211233211213332232122111233322321221112sGsGsGsGsGsGsGsGGsGsGsGsGsGsGsGsGsGsGsGsGsGsGsGsGsGsGsGsGsGsGsGsGsGsGGsGsGsGsGsGsDDsDsDsDsDsD（??????????????????)()()()()()()()()(s)()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()(1332211332112322111322112332312332112332212322312332311332111332112332211322311332112sGsGsGsGsGsGsGsGGsGsGsGsGsGsGsGsGsGsGsGsGsGsGsGsGsGsGsGsGsGsGsGsGsGsGsGsGsGsGsGsGsG （ 6） 按式（ 6）就可以組成如圖 34 所示的解耦控制系統(tǒng)。 圖 34 對角矩陣法解耦控制系統(tǒng) 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 31 頁 將解耦器帶入上圖，發(fā)現(xiàn)： 0)GD( 211211211 ?? CMGD ；說明 1y 將不再受 2c? 的影響 0)GD( 133323212 ?? CMGD ；說明 3y 將不再受 1c? 的影響 0)()( 323332123122122122 ???? CC MGDGDMGDGD ；說明完全對角矩陣法解除不了31 cc ??、 對 2y 的影響，故不能達到完全解耦，不行形成單回路控制系統(tǒng)。 由系統(tǒng)的傳遞函數(shù)可發(fā)現(xiàn)， 1)s1 ) ( 5 4 . 8 7 8 38 9 9 ( 1 5 7 . 6 9 4 2 s)s(G 11 ??? s )17 5 4 0 5)(12 9 2 )(10 3 1 ( 5 3 1 )(23 ???? sss ssG 2311 GG、 為微分環(huán)節(jié)，當(dāng)系統(tǒng)處于靜態(tài)時，其輸出為 0，在此不考慮對其進行解耦，所以對該控制系統(tǒng)進行部分對角矩陣法解耦，解耦器設(shè)計如圖 35 所示： 圖 35 部分對角矩陣法解耦控制系統(tǒng) 傳遞函數(shù)為： ???????????)(0)(sG0)()(00)()(33