面向燃煤电厂SCR脱硝系统的线性预期增强型有源抗扰控制方法

《Processes》：Anticipation Augment-Assisted Active Disturbance Rejection Control and Its Application in SCR Denitrification Systems

　　

摘要

燃煤电厂的选择性催化还原（SCR）脱硝系统存在大惯性、显著动态滞后、时变参数、催化剂氨储存效应以及多重扰动等问题，限制了出口氮氧化物（NOx）的控制性能。针对这些问题，提出了一种线性形式的预期增强型有源抗扰控制（AA-ADRC）框架。首先分析了经典机理模型、改进机理模型和现有工业辨识SCR模型的动态特性，基于辨识得到的二阶氨喷射控制通道建立了面向控制的线性有源抗扰控制（LADRC）模型。然后从氨喷射指令中提取有限带宽滤波微分分量，并将其转化为有限带宽的预测性过程增量。将增强信号引入扩张状态观测器（ESO），使得输入变化信息能够更早参与状态估计和扰动补偿，同时保留对广义扰动的估计与补偿能力。在入口NOx阶跃扰动、复合入口NOx扰动、出口NOx扰动以及氨喷射扰动条件下的对比仿真表明，AA-ADRC在阶跃扰动情况下具有更快的暂态恢复速度，并减小了氨喷射指令的波动。