控制应用策略（精选12篇）
控制应用策略 篇1
摘要：电费是维持供电企业生存的基本要素, 是企业发展程度的体现。电力企业在发展过程中风险形式比较单一, 但导致其出现风险的因素却很多。其中电费风险是其面临的主要风险, 操作人员的工作态度、系统的先进程度以及内控体系的不完善都会造成电费风险。为了进一步研究这一问题, 本文针对电费风险的组成要素, 分析了电力企业电费风险控制的主要策略, 如内控体系的建立、电费风险基本框架的建立、原始数据的收集以及评价报告的建立等, 以实现有效的电费风险控制, 提高企业经济效益。
关键词：电力企业,电费风险,控制策略
供电企业要实现健康发展, 电费的回收十分重要。而电力企业在实际运行过程中, 电费风险也是其最大风险, 常常出现拖欠电费甚至拒交电费的现象。这与企业的管理模式、收费系统的先进性等因素有关。面对日益增长的电费风险, 企业应致力于建立和完善相关管理制度, 提高企业人员的综合素质, 提升系统的先进性, 防止拖欠电费现象的发生。
1 电力企业电费风险分析
1.1 分析方法
对于供电企业来说, 虽然其电费风险比较单一, 但是造成其风险的因素却多种多样。电费风险对供电企业的影响深远, 但是作用于不同用户, 其影响程度不同, 所以对于电力部门的电费风险评估应致力于整个客户群而不是某一个用户。其风险分析方法主要包括风险图表的建立、模糊综合评定法、综合分析法以及情景模拟法等。
1.2 电费风险的组成要素
对于电力企业来说, 其风险要素主要包括业务扩展管理风险、电费安全风险、服务过程中的风险以及自动化系统的风险。业务扩展管理风险是指用电项目审批、业务扩展所需的资料管理及合同签订风险。首先, 供电企业要对用电申请项目进行审核, 坚决杜绝违法以及不合理的用电项目的建立。而在现实操作中, 很多用户向供电部门所上交的信息并不真实, 供电企业也没有对其进行严格考察, 造成了不必要的用电纠纷。同时, 在管理过程中, 对所需资料的不当管理, 造成原始数据和一些重要数据的丢失, 这样在电费结算过程中就会出现很大的麻烦。而供电合同风险是指合同在签订过程中资料不完善造成的日后纠纷, 影响电费回收, 使企业的经济效益受到影响。一些供电企业为了暂时的利益或因为对用电企业的审核不仔细而与其签订了不合法的用电合同, 这样对企业自身发展不利, 用电企业应避免此类事件的发生。另外在合同的签订上一定要对责任进行明确规定, 减少不必要的麻烦。
电费安全风险主要是指工作人员在电表抄录上、电费核算以及收费过程中所造成的风险, 其中部分用户会出现拖欠电费的问题, 也给电力部门带来了不小的麻烦。一是, 业务人员在抄表过程中的不认真态度以及一些系统的落后性很容易导致抄表风险的产生, 如果用户实际的用电量与抄表人员所抄数据不相符, 那么就会影响他们上缴电费;二是, 供电企业不关心国家形势, 没有根据国家规定对电价进行下调就会造成用户的不解, 影响他们上缴电费;一些企业由于管理问题导致濒临破产, 面临倒闭, 这样造成企业收费系统出现故障的频率较高, 影响用户缴费, 这样造成大量的电费无法回收, 出现欠费风险。
服务过程中的风险包括现场人员管理、设备的拆装以及试验等。自动化风险是指网络系统故障以及其安全性问题, 包括对数据的管理。随着科技的提高, 电力部门的管理和缴费等基本上实现自动化管理, 因此它比传统业务带来的风险更值得重视。网络时代, 信息的丢失、篡改更容易, 造成风险损失更大。
2 电力企业电费风险控制策略
2.1 电费风险控制的基本策略和手段
在电力企业中, 电费风险造成的经济损失不容忽视。需要管理者进行必要的风险管理措施来降低电费风险造成的经济损失。其中, 最重要的就是控制电费风险事故发生的可能性, 尽可能使风险经济损失降到最低。如果无法做到降低电费风险的概率或降低经济损失, 可以考虑进行风险转移。也就是说, 电费风险控制的基本措施包括风险避免、经济损失控制以及风险转移三项。另外, 在电费风险控制过程中, 要合理利用远程系统等高科技设备, 如集中抄表和远程抄表系统的使用。另外, 提高工作人员的基本素质也是控制电费风险的基本方法, 可以通过必要的企业专业技术培训和道德素质培训, 使企业抄表人员的综合素质得到提高。制定合理的制度, 建立抄表公司或将抄表业务进行外包, 以实现电费风险的转移。提高企业风险控制过程中的软件和硬性设施的性能, 建立合理的容灾系统, 并加强企业人员的管理, 从而实现对电费风险的控制。
2.2 建立完善的电费风险内控体系
建立完善的电费风险内控体系, 明确企业从管理人员到工作人员的工作职责, 能够有效地提高他们的工作积极性。在电力企业中, 分工不明确是造成企业工作效率低下, 造成电费风险的主要因素。因此, 首要任务就是确立风险管理人员, 并通过相关的制度规范其行为, 切实履行岗位职责, 充分发挥其管理才能;而对于技术人员和相关业务人员, 企业应致力于提高其专业水平, 并指导他们将一些先进的技术应用到电费风险控制上, 提高企业人员的整体水平, 控制企业电费风险的发生。
2.3 建立电费风险控制的基本框架
建立风险控制基本框架, 能够实现最大限度的电费风险控制。将企业的业务部门和其相关职能管理部门作为基本防线, 并将其下设的风险管理委员会列为第二防线, 将审计部门的审核作为最后的防线, 从而实现电费风险的全程控制。加强电力企业总负责人的管理, 其作为最高管理层, 应负责制定完善的风险管理策略, 组建完善的电费风险管理体系, 在整个管理体系中, 每个部门以及个人都应积极发挥其作用。同时, 应注意各个部分之间的配合, 提高电费风险控制的效率。
2.4 准确收集和管理电费风险原始数据
电费风险控制过程中, 准确收集电费原始数据并进行正确的管理是降低风险的主要途径, 可以通过建立风险信息表实现。缺乏历史数据的支撑, 电费风险管理目标无法实现, 风险管理措施无法推行, 而准确的电费原始数据收集恰好填补了这一空白。风险信息控制系统应该具有全面性, 从而实现对电费风险的有效定量和计量分析, 使企业信息尤其是电费风险控制现状在企业内部实现共享, 从而加强企业人员的风险意识, 满足风险控制的要求。
2.5 电费风险评价报告的建立
电费风险报告一般指风险目标制定和完成情况报告、风险因素分析以及风险措施的利弊等。有效的电费风险评价报告可以使企业人员对现状有正确的理解, 从而进一步实现电费风险的降低。评价结果大多取决于对电费风险识别的全面性、企业风险控制目的的合理性、历史风险数据的完善性以及对隐藏风险的分析。电费风险评价报告的建立是对其他风险控制措施的进一步完善, 对风险控制起到积极的作用。
3 结论
电费风险作为电力企业的主要风险, 其主要要素包括业务扩展管理、电费安全以及拖欠问题、现场服务风险以及网络自动化系统风险。为了控制电费风险, 完善制度管理是关键, 只有企业制度完善, 管理才有可依, 企业工作人员的积极性才会提高, 从而使电力企业的收费更加快捷, 准确合理, 也能够在一定程度上满足客户的需要, 有利于企业风险控制。电力企业在国民经济中的地位不可忽视, 其健康发展是国家的需要, 因此控制供电企业的电费风险是国家的事, 也是全民的事。电力企业应加强培训, 使企业员工开始认识到电力企业控制电费风险的重要性, 另外, 供电企业应致力于为供电用户服务, 才能使他们真正体会到供电的作用, 从而提高缴费的积极性。缴纳电费是每个公民的义务, 电力企业在采取措施的同时, 用户个人也应不断的提升自身素质, 减少供电企业电费风险, 提高其经济效益。
参考文献
[1]李宗虎.电力营销全过程电费风险管理[D].北京:华北电力大学, 2010.
[2]舒旭辉.电费风险管理重在事前防范[J].中国电力企业管理, 2009 (5) .
控制应用策略 篇2
摘要：振动试验的试验控制策略的制订可以贯彻试验效果的取向.本文为振动试验方法标准的`使用者提供了制订振动试验控制策略的技术要素和背景资料.作 者：卢兆明 王沈敏 史晓雯 LU Zhao-ming WANG Shen-min SHI Xiao-wen 作者单位：卢兆明,王沈敏,LU Zhao-ming,WANG Shen-min(上海市质量监督检验技术研究院)
史晓雯,SHI Xiao-wen(上海工业自动化仪表研究院)
控制应用策略 篇3
【关键词】新型控制策略；机械工程；应用
控制策略是控制器的核心。传统控制策略针对的对象是精确的、不变化且是线性的，其操作条件和运行环境是确定的、不变的。
一、必要性
新型控制策略在机械工程中应用的必要性机械工程是一门涉及利用物理定律为机械系统作分析、设计、生产及维修的工程学科。机械设备在机械工程中是必不可少一部分，然后，受多种因素的影响，机械工程在实际运作过程中，由于企业缺乏必要的控制措施，以至于机械设备很容易出现故障，机械设备出现故障就会造成整个机械生产停滞，影响到机械生产效率，严重的还将威胁到人们的生命健康。同时在机械工程中，能源的消耗不仅会加大我国当前资源紧张的局面，还会污染环境。随着时代的进步与发展，人们对生活质量需求不断提高，机械工程在发展过程中，传统的控制策略已经很难满足当代社会发展的需求了。在未来的时代，新产品的研制将以降低资源消耗，发展洁净的再生能源，治理、减轻以至消除环境污染作为超经济的目标任务，为此，机械工程在发展过程中，就必须用发展的眼观看待问题，采用新型的控制策略，对机械工程进行全方面的控制，从而保障机械设备的稳定性，提高机械生产效率，降低人力、物力、财力的投入，促进我国社会的发展。
二、新型控制策略在机械工程中的应用
1.专家控制在机械磨削精度控制中的应用。在精密丝杠磨削中，为达到高精度的螺距要求，工件的回转运动和轴向运动必须满足严格的同步，才能达到高精度的螺距要求。这种同步运动在普通螺纹磨床上加工丝杠时，一般靠机械传动来实现，而且丝杠螺距精度在磨削过程中还受到环境温度、工件热变形、磨削力以及传动链误差的影响。席光辉等根据机械传动链的误差测量、特征计算，设计一个专家精度控制系统，对丝杠磨削过程实现智能补偿控制。其主要设想是实际磨削加工的动态环境下，根据产生的不同误差特征，在系统中找到一条与之相适应的控制规则，通过运用规则得到最补偿控制量，使螺距误差逐渐减小。专家控制方式是尽快纠正偏差，采用开关模式进行控制。若螺距误差的趋势增大，则说明前一次补偿控制量不够，应加大补偿量来减弱增大的趋势，采用比例模式控制。若误差达到某个极值，随后逐渐减小，应减小补偿控制量，只是在原来的保持值基础上增加一个不太大的值，以保持这一输出值直到误差反向为止。
2.模糊控制在机械加工过程中的应用。模糊控制描述复杂问题直观、构造算法灵活、编程实现简单，因此在机械工程领域中也得到了广泛的应用。许多机械加工（如等）过程，因其太复杂，难以建立比较精确的数学模型，所以常规的控制方法（如PID）等来实现其加工过程的自动控制，效果不理想。模糊控制的最大特点是不需要对所要控制的过程（或系统）进行数学描述，而是直接根据过程（或系统）的输入条件，便能得到最优（或次优）的控制输出值，因此模糊控制在机械加工过程中得到了广泛应用。
3.神经网络控制及其在数控机床中的应用。神经网络是由众多简单的神经元连接成的一个网络。尽管每个神经元结构、功能都不复杂，但网络的整体动态行为则极为复杂，可以组成高度非线性动力学系统，从而可以表达很多复杂的物理系统。由于神经网络具有大规模并行处理能力和自适应、自组织、自学习能力以及分布存储等特点，在自动控制中应用前景广泛。神经网络控制是指控制系统中采用神经网络对难以精确描述、复杂的非线性对象进行建模，或充当控制器，或优化算法，或进行推理、故障诊断等，以及同时兼有上述某些功能的适当组合。标准神经元结构包括三部分：加权求和，线性环节和非线性函数映射。数控机床是一种加工能力很强的高效自动化设备。但是，通常的数控机床对切削过程的不可预知和不可确定性的情况（如加工余量、材质的不均匀以及刀具的磨损等）缺乏识别和处理能力，自适应能力低下。为避免因加工过程中的不确定性而引起异常情况，如：刀具严重变形、刀具破损、机床自激振动等，一般都选用比较保守的切削参数，这就使得数控机床的加工能力不能充分发挥出来。因此有必要使数控机床能在加工时根据当前加工状况适时地调整切削参数，在保证系统稳定正常运行和加工质量的条件下，尽量发挥出机床的加工能力，提高工作效率。
4.实现智能化故障监测。随着科学技术的不断进步，智能化在机械设备中广为体现，机械设备都朝着自动化、智能化、科技化方向发展。新型控制策略就是要对机械设备中的故障进行有效的防控，达到在机械工程企业生产过程中，机械设备的使用越来越多，越来越普及，为了更好的保障机械工程企业的经济效益，利用智能化技术有着积极重要的作用。机械设备的智能化可以有效提升管理智能化的进程，促进管理水平的提高。机械设备的智能化使得设备的参数可以及时有效的反馈到工作人员身边，保证了机械设备的有效运行，一旦出现故障，智能化系统可以进行警示并且做出相关的停机、断电反应，保证了设备以及生产安全。
在这个经济快速发展的社会当中，我国机械工程企业要想取得良好的发展，符合社会发展的需求，就必须用发展的眼观看问题，创新控制策略，加大新型控制策略的应用，实现机械工程的智能化、自动化、数字化管理与生产，从而为机械工程的经济效益提供保障。
参考文献：
[1]陈祖龙.自动化技术在机械工程中的应用分析[J].中国科技信息，2013，（05）：72.
[2]寻骈臻.有源电力滤波器谐波电流检测与控制策略研究[D].大连理工大学，2013.
H∞鲁棒控制工程应用策略研究 篇4
从古典控制理论到现代控制理论,为适应各种控制对象的要求,提出了各种各样的控制方法,以期解决控制对象的控制问题。这些控制方法大都是建立在控制对象精确数学模型基础上的,而在实际工程应用时,所设计的控制器往往达不到所希望的预期目标。这是因为被控对象往往具有非线性、时变性的特点,很难运用精确的数学模型表达。在不确定因素存在的情况下,通常应用H∞控制理论或µ控制理论来设计控制器,使系统性能在不确定因素存在的情况下仍能保持良好状态。目前,鲁棒控制理论应用范围逐渐扩大,但是还没有研究人员对鲁棒控制理论在工程上应用通用规律加以整理,探索出一条在工程设计中应用鲁棒控制策略的通用规律,可以为鲁棒控制理论在工程上应用铺垫一个形式上的道路[1]。
1 H∞控制理论基础
鲁棒多变量反馈控制系统的设计问题可以简单的描述为:系统设计控制规律使得系统在环境或系统本身不确定性影响下仍具有指定容许误差范围内的系统响应。不确定性有很多方面,其中最重要的是指系统外界干扰信号和系统传递函数建模误差。鲁棒控制系统设计将采用H∞范数作为这类不确定性因素的度量。
标准H∞控制框图,如图1所示。
图1中,G(s)表示广义被控对象,包括实际被控对象和加权函数;w为外部输入信号,包括评价控制系统性能及模型摄动(或模型不确定性)的外部输入向量;z为被控输出信号,是评价控制性能及其模型摄动的输出向量;y为测量信号,是控制器输入向量(如用传感器的输出或跟踪误差);u表示控制信号,是执行机构的指令向量;K(s)表示所有设计的控制器。
输入输出描述为
由w到z的传递函数矩阵为
H∞控制问题就是求解满足下述两个条件的控制器K(s)。一是K(s)使图1所示的闭环系统稳定;二是‖Tzw‖∞<γ(γ为正的常数)。
对于H∞控制问题,存在着许多种求解方法,包括从最初复杂的算子方法,到Riccati方程处理方法,以及基于LMI的H∞控制问题求解方法。
2 H∞在工程中应用方法
2.1 H∞在工程中应用的通用规则
进行控制系统设计时,先要选定驱动器、传感器等,还要进行功率计算,并论证可靠性、经济性、耐久性及可维护性。另外,还要决定控制器的控制算法。
2.2 建立合适的数学模型
建立合适的数学模型是进行控制系统设计的最重要的基础。
实际工程系统的组成器件的各种特性往往呈现出非线性的特性,而且其性能还有可能随着外部环境的变化而发生变动,因此确定模型的唯一性,有时也是非常困难的;甚至,即使在性能要求的范围内做出了正确的模型,但是因为模型的非线性或者是阶数过高等原因而缺乏有效的处理手段;同样,如果设计的数学模型过于简单,没有有效地反映系统的特性,那么这个模型也是无效的。
结合实际控制系统建模的经验给出建立数学模型的通用规范:
1)考察实际系统的作用范围,在性能要求的范围内,建立数学模型。若没有考虑实际系统的作用范围,包含了许多超过性能要求的部分,把模型建立的过于详尽,会给以后的控制算法设计带来困难,那就是事半功倍。
2)对系统的机械性能、控制性能的要求以及设计方法进行综合考虑,不必片面地追求模型反映实际系统的准确程度。考虑到实际系统的复杂性,若过分追求模型的精确程度,势必会使所建立的模型呈现非线性或阶数过高等特点;或者是系统太复杂、规模过大,从而缺乏逻辑上的处理手段,使设计结果难于实现。
3)以系统的不确定性存在为前提,在模型中体现不确定性,即把模型分为标称模型∑0和不确定性集合∆∑0。不确定性分为两类:可参数化不确定性和非参数化不确定性。可参数化不确定性是指物理常数的不确定性或数学模型系数的不确定性,这类不确定性一般不改变模型的结构。在系统工程工种中,各类参数如摩擦因数、向量、转动惯量等量测误差,都可以通过参数的摄动来描述,如
其中，A(θ)∈Rn*n,B(θ)∈Rn*m,C(θ)∈Rp*n,D(θ)∈Rp*m,是未知向量θ∈Rs的矩阵函数。
若A(θ)和B(θ)的结构已知,且包含许多已知参数。一般将A(θ)和B(θ)表示成标称值与摄动部分之和的形式,即
将∆A(θ)和∆B(θ)中已知的成分尽可能分离出来,分离形式的选择将会影响鲁棒控制系统摄动的保守性。
如果不确定性的影响不能仅仅用参数摄动来表示,就可以用未知的摄动参数或未知的动态方程来表示。如
其中,A,B,C,D为具有适当维数的已知矩阵,∆A,∆B,∆C,∆D为未知矩阵,把摄动函数中的已知部分分离出来,以便尽可能减少鲁棒系统设计时所造成的保守性。
2.3 加权函数选取原则
2.3.1 模型摄动的加权函数
1)动态摄动。将估计的摄动频率特性画在Bode图上,然后在图上寻找能覆盖摄动的传递函数。这时可做折线近似地求出加权函数,接着再用Matlab同时描画加权函数和摄动的Bode图,以确认加权函数的Bode图是否真的覆盖住摄动。另外,由于在高频域无需进行控制,因此在此频带上应尽量抬高摄动加权函数的增益,以压制振动式的控制输入。
2)参数摄动。以参数变化范围为加权函数。由于小增益定理对于参数摄动来说相当保守,因此实际上普遍使用比实际摄动范围小的值作加权函数。至于设计后的系统,通过使用对含实际和复变摄动的混合型µ解析以及对参数区间两端点的仿真等手段可检验其鲁棒性。
2.3.2 输入加权函数
输入加权函数的功能在于去除控制输入中的高频成分,所以基本上都使用高通传递函数。即可以根据快速响应指标先定出控制频带,在控制频带内让增益接近于零,超出控制频带后使用高增益。
2.3.3 性能指标的加权函数(即干扰特性)
系统的外部输入命令和外干扰信号的频率一般较低,因此为使系统具有良好的跟踪能力和抗干扰能力,在低频段其权函数的幅值应尽可能大。
为了控制系统的超调量,在高频段权函数的幅值一般取在0.1~0.8之间。权函数与0d B线的交叉频率近似等于或小于希望的闭环系统带宽。
干扰的频率特性基本上是在低频增益大,所以干扰的加权函数为低通传递函数。如果已知有关干扰的先验信息,则可根据此信息估计其频率特性。加权函数增益的大小可以通过重复设计仿真来定。当‖Hzw‖∞<γ中的γ固定为1时,干扰信号的加权函数增益越大,说明干扰衰减性能越好。
以上3种加权函数中,摄动加权函数最容易确定。可将其先定下,然后通过反复设计仿真来调整其余加权函数,以期达到最佳性能。基本而言,性能指标的加权函数在低频域增益大,则系统的干扰控制和响应性就会得到改善;输入的加权函数在高频带增益大,则振动式的输入能被压制住。
2.4 把问题转化为标准H∞问题
在实际系统设计中,根据性能指标和系统稳定性的要求可以把各种H∞控制问题用图1所示的标准H∞问题表示。
图中广义被控对象G(s)的状态方程为
其中,x∈Rn为广义被控对象的状态变量。
广义被控对象可以根据实际系统的标称模型和利用加权函数选取原则求出的加权函数,在Matlab的Robust工具箱中进行计算生成。
2.5 H∞鲁棒控制器算法
实际系统设计时,H∞控制器求解算法应用较多的是代数Riccati方程算法和LMI解法。
2.5.1 代数Riccati方程算法
针对广义被控对象的状态是否全部可以测量,标准H∞控制问题的代数Riccati方程算法又分为用于状态反馈H∞控制问题的一个代数Riccati方程算法和用于输出反馈H∞控制问题的两个代数Riccati方程算法。其具体的算法可参考文献[1]和文献[5]。
2.5.2 LMI解法
LMI处理方法可以克服Riccati方程处理方法中存在的许多不足。LMI方法给出了问题可解的一个凸约束条件,因此可以用求解凸优化问题的有效方法来进行求解。正是这种凸约束条件,使得在控制器设计时,得到的不仅是一个满足设计要求的控制器,而是从凸约束条件的任意一个可行解都可以得到的一个控制器,即可以得到满足设计要求的一组控制器。其具体算法可参考文献[5]。
基于LMI处理的输出反馈控制器设计方法有消元法和变量替代法。MATLAB的LMI工具箱提供了直接求解系统(5)的控制问题的函数。LMI工具箱提供了基于Riccati方程处理方法和线性矩阵不等式处理方法的连续/离散时间系统的控制器综合工具。连续时间系统H∞控制器综合问题的求解器是hin flmi,离散时间系统H∞控制器综合问题的求解器是dhinflmi。
3 实例
计算机硬盘磁头驱动系统的标称模型为
系统设计目标:设计一控制器使磁头准确地定位于指定的纹道上。
3.1 模型不确定性
考查整个系统实际频率响应与标称模型P0(s)的输出响应之差,就求出了建模时把系统刚性化而忽略磁头所具有的柔性所引起的建模误差∆P0(s)。
模型的不确定性可表述为∆Σ={∆P(s)‖∆P(jω)|≤r(jω)|,∀ω∈R｝,实际对象可表示为
3.2 外部干扰
硬盘高速转动时引起的空气涡流对磁头来讲是必须考虑的干扰,因而把风的干扰作为阶跃信号来处理。
3.3 利用加权函数建立开环系统模型
经实验确定:干扰加权函数W1(s),乘法摄动加权函数W2(s),和用于调整响应速度的W3函数以及输入加权函数W4(s)。
硬盘的一般反馈控制系统,如图2所示。
3.4 设计控制器进行闭环仿真
在Matlab里对上述开环系统利用hinfsyn()命令求解控制器K,并对控制器K所组成的闭环系统在阶跃干扰输入下进行了仿真分析。仿真结果如图3和图4所示。
仿真结果表明:所设计的H∞控制器能够很好地抑制空气涡流对磁头定位的影响。硬盘磁头能够在很短的时间内定位到所要求的位置。
4 结论
本文对利用H∞控制理论进行实际系统设计时的规律进行了概括,给出建立合适数学模型的通用规范、权函数选用等规则,并把现有的H∞鲁棒控制器算法与在Matlab中求解方法进行了举例说明。
在今后的研究中,将结合电动助力转向控制系统的设计对H∞鲁棒控制器、µ控制器的分析和综合进行具体的探讨。
参考文献
[1](美)周克敏.鲁棒与最优控制[M].北京:国防工业出版社,2002.
[2]肖敏,史忠科.水雷运动控制的H∞鲁棒方法[J].武器装备自动化,2006,25(3):3-5.
[3]李阳,李树民.基于LMI的输出反馈H∞控制及其仿真[J].战术导弹技术,2004(5):44-48.
[4]王启瑞,陈无畏.汽车电动助力转向系统的H∞控制研究[J].汽车工程,2004,26(5):609-612.
论文：控制策略助谈判成功 篇5
管理会计
谈判在管理会计中也处于核心地位。产品成本的制定、部门日常消耗率的测算、部门预算、商业计划的设计以及部门之间的转移定价，所有这些都牵扯到公司不同部门的当事人之间的谈判。管理会计就是帮助经营者为企业和社会贡献利润，而有效地提供经营决策所需的资料和数据。这些决策信息又要求有效性和及时性。
管理会计的控制职能要求企业将经济活动过程的事前控制，事中控制和事后反馈有机的结合起来，分析各种预算执行中存在的差异及原因，以便及时采取切实可行的措施。改进工作，使经济活动的结果和目标相一致。
博弈论与谈判
现代经济科学发展的一个最引人注目的特点，就是将博弈论引入其中。用博弈的方法进行分析研究，将复杂的不确定的谈判行为通过简洁明了的博弈分析使研究进一步科学化、规范化、系统化。寻找某些规律性的东西，建立某种分析模式，从而构件谈判理论分析的基本框架。
收集谈判信息，了解信息，掌握知识，已成为人们进行各种活动的保证。谈判则是人们运用信息获取所需要的事物的一种活动。所以谁掌握的信息，谁就掌握的谈判的主动权，有了取得谈判成功的基本保证。收集谈判信息主要包含以下途径：1了解法规和民俗，2掌握市场行情。随着经济的飞速发展，市场竞争愈演愈烈，行情瞬息万变，这一切促使谈判人员在谈判之前必须及时，准确地了解与标底对象有关的市场行情，预测分析其变化动态，以掌握谈判主动权。对信息的筛选采取轻重、主次、真假、客观性、及时性、全面性、典型性、适应性。3摸请对手情况。1分析对手需要，双方关心的利润问题，一切都是围绕利益展开的。2分析对方资信，谈判主题的合法资格，，资产规模，资金运转情况，以前的经营记录以及市场占有份额。3找到突破点。4了解对手个人情况。4全面认识自我。不可卤莽行事，了解自己的缺点同发现对手的弱点一样重要。认清自己的需要，认清自己的 优势，优秀的谈判人员就成功了一半，认清自己的劣势，从主客观上分析认识别人和自己。
合作性结果的出现需要谈判双方拥有充分的交流和信息。一是谈判双方不能够进行信息交流，就难以实现一个有利于每个当事人的合作利益。这种谈判就称为“囚徒困境”。
在博弈的基础上的谈判程序。1、建立风险值。指打算合作的双方对所要进行的交易内容的评估确定。2、确定合作剩余。谈判不是将一块蛋糕拿来商量怎么分的，而是要想法把蛋糕做大，让每方都多分(变和博弈)。各方之间存在着相互配合，即在各自利益驱动下直觉、独立采取的合作态度和行为。大家共同合作，将利益扩大，使每一方都多得，结果是皆大欢喜的。3、达成分享剩余的协议。达成协议是谈判各方分享合作剩余的保证，也是维系各方合作的纽带。
知己知彼，博弈思维的起点。策略选择的一般原则，在信息的不对称性的情况下，采取混合策略、纯策略，隐藏真实策略。成也信息，败也信息。众所周知，策略家，所获得的信息极大的影响策略的选择。在策略选择时一般而言，策略家尽可能多的获得与局势有关的并且是真实的信息，做好信息的甄别与反甄别，因为掌握真实而全面的信息能够让决策者做出正确的策略选择。
谈判的策略
很多人进行商业谈判时自然而然地会采用针锋相对的策略，但是这是不是一种很好的策略呢?谈判的基本概念与庭审可不一样。在双边谈判时并没有法官的出现，因此谈判的结果往往是通过利益双方达成协议而产生的。
在正式谈判开始前，对谈判的整个过程进行初步的讨论是非常有好处的。谈判双方应对谈判的基本过程达成一致，这甚至包括一些琐碎的事情。谈判则主要是双方的信息互换。在谈判中相互信任非常重要。人与人是先建立了关系才能产生信任，而不是有了信任才建立关系。
当谈判双方具有良好的关系或者较强的联系时，两者之间的谈判就很容易进行。谈判是一个相互劝说、相互教导和相互信服的过程。建立良好的关系有助于谈判的顺利进行，即使不是现在，在下一个月或者来年也可以用得上。
谈判过程中要懂得妥协
谈判的出发点在于谈判双方有着不同的立场。为了调和两者的矛盾，至少有一方得作出让步。谈判者的基本任务是让对方对他自己起始立场的可行性产生怀疑。专业的谈判人员通常认为谈判就是调整和控制期望的过程。一方面我们想要得到对自己最好的结果，但是另一方面如果对方对此不满意的话，那么就不会有什么结果。人们是否满意，很大程度上取决于他们的期望值。有经验的谈判者通常在开始时总是以一种低姿态出现在对手面前。假如一开始就给对手留下挑衅、精明和干练的印象，那么谈判的障碍也就随之增多。
进行谈判时你千万不要想当然地认为对方会接受你的起始立场。对方来到谈判桌前也会认为他们的起始立场是合理的，但是他们需要得到你的信息以判断他们是否正确。
要尊重对方的立场
尽管谈判就是质疑并降低对方期望的过程，但是仍然应该尊重对方立场的某些方面。立场、认知以及猜想都可以改变，但是一个人的基本价值观却是难以改变的。谈判者一定要意识到这一点，假如对方在对他们的价值观做出妥协的情况下达成协议，那么这个协议在对方的阵营中就会缺乏可信度甚至可能不被认可。
谈判是一项软技能，它是人类在各个方面努力的核心。成功的谈判者总会花时间来了解与其打交道的对手，并与他们建立良好的信任关系，并在讨论时充分交流让对方理解和赞同你的立场和观点。
商务谈判三步曲控制谈判进程
谈判是一种既复杂又困难的活动，需要运用多种策略技巧和一定的时间，所以不论何种类型的谈判都有一个持续发展的过程，即谈判程序。初级阶段;
1谈判核心的确定，
2谈判要点的拟订，评价，
3谈判小组组建。正式阶段，谈判的内容、过程、结果，谈判的气氛。结束阶段，检查总结。
控制议程
1有利时机。
2、最佳场所。
3、重视细节。
4、个人谈还是集体谈。
5、确定首席代表。
6、默契与互激。
7、通常议程与参考议程。无法改变的计划是最差劲的计划。
8、安排议程就是掌握主动。
商务谈判中，谈判的双方毕竟不是敌对的关系，但是也并不是不存在利益的冲突和矛盾。在没有任何技巧与原则的谈判中，谈判者往往会陷入难以自拔的境地，要么谈判陷入僵局，要么双方在达成协议后总觉得双方的目标都没有达到，或者谈判一方总有似乎失掉了一场对局的感觉。
这时，我们认为有两种重要原因导致上述结果，一是谈判双方至少是有一方在谈判中没有很高的诚意。另一种原因是，这两方的谈判者没有能够在有限的谈判时间内充分掌握谈判的原则与技巧，使双方的利益得到最大化，同时，双方也没有意识到谈判的成功要求谈判者除了熟练掌握商务谈判的专业内容之外，还要遵循一定的科学方法与步骤来控制谈判的进程。
在谈判双方彼此存在长期合作诚意的前提条件下，我们在此提出一个“商务谈判三步曲”的概念.
即谈判的步骤应该为申明价值(Claiming value)，创造价值(Creating value)和克服障碍(Overcoming barriers to agreement)三个进程。我们的目的就是给每一为商务谈判者提供一个有效掌握谈判进程的框架。
1.申明价值。此阶段为谈判的初级阶段，谈判双方彼此应充分沟通各自的利益需要，申明能够满足对方需要的方法与优势所在。此阶段的关键步骤是弄清对方的真正需求，因此其主要的技巧就是多向对方提出问题，探询对方的实际需要;与此同时也要根据情况申明我方的利益所在。因为你越了解对方的真正实际需求，越能够知道如何才能满足对方的要求;同时对方知道了你的利益所在，才能满足你的要求。
然而，我们也看到有许多所谓“商务谈判技巧”诱导谈判者在谈判中迷惑对方，让对方不知道你的底细，不知道你的真正需要和利益所在，甚至想方设法误导对方，生怕对方知道了你的底细，会向你漫天要价。我们认为，这并不是谈判的一般原则，如果你总是误导对方，那么可能最终吃亏的是你.谈判原则：1树立双赢观念。把创造从决策中分开，扩大选择范围(寻求最佳方案，不同的阶段要从不同的角度去思考，不能一次解决，那么就分阶段，使选择有余地)。设计不同程度协议，找出共赢的解决方案，替对方着想。2求同存异。3坚持诚信为本。亨利.基辛格认为：在外行人眼里，外交家是狡诈的`，而明智的外交家懂得，他决不能愚弄对手。从长远看，可靠和公平是一笔重要资产。4遵循平等互利。保证平等，追求互利，平等并不以为着利益均分。
2.创造价值。此阶段为谈判的中级阶段，双方彼此沟通，往往申明了各自的利益所在，了解的对方的实际需要。但是，以此达成的协议并不一定对双方都是利益最大化。也就是，利益在此并往往并不能有效地达到平衡。即使达到了平衡，此协议也可能并不是最佳方案。因此，谈判中双方需要想方设法去寻求更佳的方案，为谈判各方找到最大的利益，这一步骤就是创造价值。
创造价值的阶段，往往是商务谈判最容易忽略的阶段。一般的商务谈判很少有谈判者能从全局的角度出发去充分创造、比较与衡量最佳的解决方案。因此，也就使得谈判者往往总觉得谈判结果不尽人意，没有能够达到“赢”的感觉，或者总有一点遗憾。由此看来，采取什么样的方法使谈判双方达到利益最大化，寻求最佳方案就显的非常重要。
3.克服障碍。此阶段往往是谈判的攻坚阶段。谈判的障碍一般来自于两个方面：一个是谈判双方彼此利益存在冲突;另一个是谈判者自身在决策程序上存在障碍。前一种障碍是需要双方按照公平合理的客观原则来协调利益;后者就需要谈判无障碍的一方主动去帮助另一方能够顺利决策。
九大技巧
倾听:一个谈判高手通常提出很尖锐的问题，然后耐心的倾听对方的意见。商务专家说，如果我们学会如何倾听，很多冲突是很容易解决的。问题的关键是倾听已经成为被遗忘的艺术，而很多商人都忙于确定别人是否听见他们说的话，而不去倾听别人对他们说的话。
充分的准备:要取得商业谈判的成功，必须在事前尽可能多地搜集相关信息。谈判前，要对对方的情况作充分的调查了解，分析他们的强弱项，分析哪些问题是可以谈的，哪些问题是没有商量余地的;还要分析对于对方来说，什么问题是重要的，以及这笔生意对于对方重要到什么程度等等。同时也要分析我们的情况。
高目标:有高目标的商人做得更出色。期望的越多，得到的越多。卖家的开价应该比他们期望得到的要高，买家则应该还一个比他们准备付的要低的价格。
耐心:管理专家认为，谁能灵活安排时间谁就有优势。如果谈判时对方赶时间，你的耐心能对他们造成巨大的影响。时间的流逝往往能够使局面发生变化，这一点总是使人感到惊异。正因为如此，我常常在等待，等待别人冷静下来，等待问题自身得到解决，等待不理想的生意自然淘汰，等待灵感的来临。一个充满活力的经理总是习惯于果断地采取行动，但是很多时候，等待却是人们所能采取的最富建设性的措施。每当我怀疑这一点时，我就提醒自己有多少次成功来自关键时刻的耐心，而因缺乏耐心又导致了多少失败。
满意:如果在谈判中对方感到很满意，你已经成功了一半，满意意味着对方的基本要求已经达到了。
让对方先开口
找出谈判方渴望达到的目的是否低的最好方法就是劝诱他们先开口。他们希望的可能比你想要给的要低，如果你先开口，有可能付出的比实际需要的要多。
第一次出价:不要接受第一次出价。如果你接受了，对方会想他们其实能再压一下价，先还价再作决定。
让步:在商业谈判中，不要单方面让步。如果你放弃了一些东西，必须相应地再从对方那里得到一些东西。如果你不这样做的话，对方会向你索要更多。
控制应用策略 篇6
【摘要】本文首先介绍了电力负荷控制系统的组成，阐述了电力负荷控制系统的工作原理，并着重对该系统的控制及管理过程进行了探讨，以此希望给予电力行业人员以有意义的借鉴，为我国电力事业的发展做出贡献。
【关键词】电力负荷控制；原理；控制策略
随着我国经济和科学技术水平的快速发展，电力负荷控制技术及其电力负荷控制产品的发明和创造，在很大程度上提高了我国在这一领域的技术实力。本文将结合本人的工作经验，首先对电力负荷控制的原理进行论述，并分析了电力负荷的控制方法，以此希望为同行业人员提供有意义的借鉴。
1、负荷系统的组成及工作原理
电力负荷控制是一个集合计算机、自动化控制、信息等多类学科的应用技术，通过该技术可以对电力营业抄收、数据采集及其管理等进行有效的控制。
1.1负荷系统的组成
电力负荷控制系统主要包括负荷控制中心、控制终端及通信系统。负荷控制中心（主控站）的主要功能是对各负荷终端进行控制和监视；控制终端是一种接受主控站控制与监视的设备，其安装于客户端。我国当前的负荷管理主要是以地市为主控站基础，直接管理大、中、小客户的用电负荷。
1.2负荷系统的工作原理
控制终端包括主控单元、输入输出单元、电台、显示单元、调制解调单元和开关电源。在接通控制终端电源后，该系统程序将自动初始化并进入上电复位运行。在中心站发出信号后，终端天线接收指令，再由电台解调成低频的FSK信号并传输至解调单元，经调制解调后的数据信号将发送给主控单元，最后由主控单元对数据进行分析与识别并执行操作。通常中心站发出的命令分为播命令和单点命令，播命令是向所有区域内的终端发出的命令，单点命令是向选定的终端发出的命令。控制终端将根据命令对数据进行采集，并由异步串行接口将数据传输至调制解调单元进行制，最后将信号由电台和天线发回中心站。
在控制终端接受功率定值、功控投入等命令时，将执行域内闭环控，并发出声光信号。当负荷功率超出设定值或处于受控状态时，将立即进入报警累计状态，超出报警设定值后，控制终端将开始第一次跳闸。若终端负荷功率仍然超核，将进行后续的轮次跳闸，直至负荷低于规定值后，终端解除报警。当中心站发出解除功控命令时，终端将熄灭功控指示灯，并允许客户合闸。
当中心站向控制终端发出电量控制命令时，在日或月用电量达到规定电量的80%后，终端将发出报警信号，直到超出定值電量，终端将对主进开关跳闸。在日或月末，或终端接受中心站解除限电命令后，终端将自动解除限电状态，并允许客户合闸。另外，终端可在汉字显示单元中显示中心站发来的汉字信息，并会通过485接口对客户用电量进行抄送并发回中心站。
2、电力负荷控制及其管理
2.1电力负荷控制的方法
电力负荷的控制方法可以概括为直接法、间接法、分散法和集中法。直接控制法是在用电高峰时段，将部分可间断供电的负荷进行切除的一种方法；间接控制法是根据峰谷时段的用电量或客户的最大用电量，采取不同的电价来刺激客户的削峰填谷；分散控制法是根据负荷曲线，通过装设于客户端的定时开关等对客户的用电负荷进行控制；集中控制法是按照负荷曲线，通过负荷主控站，并借助控制信道和装设于客户端的装置，对客户可间断的用电负荷进行控制。
2.1.1远程监控
远程监控主要是对单个用户的电力负荷进行抄表、监视、跳合闸、历史记录等操作。远程抄表可以对所有或指定的用户用电负荷进行实时抄表；远方监视是以文字、图形、声音、表格、曲线等方式，显示出选定客户的负荷信息及其实时抄表的所有内容。远程跳合闸是利用有线或无线的方式，对选定的单个客户进行电力负荷的跳闸或合闸；历史记录可以查找客户以往的电力负荷过载形成的报警记录、通信失败记录、人工开关操作记录、负荷侧的操作记录以及定时抄表所得的数据形成的记录。
2.1.2远程抄表及电量计费
电子式数字电能表的核心是微型处理器，其采用A/D转换模式处理电压和电流互感器中的电压与电流的数字化转换和交流采样。多功能的电子式电能表，其功能主要包括用电计测功能、监视功能、控制功能、管理功能和其他功能。用电计测功能包括累计和实时计量；监视功能包括防窃电监测功能和最大用电需求量监测等；控制功能主要体现在复费率时段的分时计费，但也具有对负荷进行控制的功能；管理功能主要体现在时段和费率的计费、抄表以及组网方面，时段可分为季节、月、日、特殊节假日等，也可根据峰谷期的不同定时。费率则由供电部门进行设定。抄表主要有手工抄表、本地自动抄表、远程自动抄表方式；其他功能主要包括缺相指示、电压异常报警、断电和恢复供电记录等。
2.1.3线损的统计分析
在所有终端的计量表都具有远程抄表功能的情况下，则可以建立线损的统计与分析功能。远程抄表的数据主要来源于系统内的各类终端、公用配电变压器、变电站能量采集系统和调度SCADA系统等。通过此功能可以对变压器台区、营业管辖区、管控线路，开展特定或任意时间段的线损统计和分析。
2.2电力负荷的管理
在电力负荷进入高峰或低谷负荷阶段，其管理方法主要包括：1）在电网的高峰负荷期，通过削峰减少客户对电力的需求，从而降低电网的用电负荷；2）当电网中的用电量进入低谷阶段时，启用系统中空闲的发电容量，以此增加客户的用电需求；3）将电网中的高峰负荷阶段推移至低谷负荷时段，以此起到削峰和填谷的双重功能。
电力需求侧的管理主要包括以下方法：1）行政管理。政府或其他管理部门，通过法律、政策、制度和标准等为管理依据，约束电力市场的消费行为，开展保护环境、节能降耗、避免浪费等的宣传活动；2）经济管理。指阶梯电价、经济鼓励和需求侧竞价等方式，引导和调节电力负荷的需求。3）技术管理。应用先进的节电技术和采用高效的设备，以此提高用电效率；4）引导管理。积极开展客户电力消费观念的引导工作，以节能降耗为荣，以用电浪费为耻。
3、结束语
电力负荷控制是一个集合数学、计算机、信息自动为一体的技术方法，该技术具有远程抄表、遥控操作、负荷控制、实施监控等多项功能，极大地提高了工作效率和安全措施。因此，作为电力行业工作者，只有彻底地掌握电力负荷控制系统的基本原理，科学的进行电力负荷管理，才能从真正意义上提高用电效率，为我国电力事业的进一步的发展和创新做出贡献。
参考文献
[1]魏杰.电力负荷控制技术的发展与应用综述[J].黑龙江电力，2007（2）.
[2]徐任武.技术移荷：DSM工作的当务之急[J].电力需求侧管理，2001（01）.
作者简介
高楠（1983年9月）男，汉族，大学本科，助理工程师，从事电力工程技术工作。
控制应用策略 篇7
华能榆社发电厂300 MW机组DCS控制系统采用美国西屋公司生产的ovation分散控制系统。其协调控制系统设计了3种控制方式, 机跟随控制方式、炉跟随控制方式、以炉跟随为主的协调控制方式。在经过一次次的系统优化后, 系统常用控制方式采用了DEB直接能量平衡以炉跟随为主的协调控制方式, 下面我们就对这种控制方式的控制原理及在华能榆社发电厂的实际应用情况进行分析。
1 直接能量平衡的协调控制系统 (CCS)
由于机跟踪和炉跟踪负荷控制方式各有优缺点, 炉跟机方式适应负荷快, 但机前压力波动大, 不利于机组的稳定运行;机跟炉方式能较好地稳定机前压力, 然而其负荷响应速度过慢, 两者均不能圆满地完成单元机组负荷控制任务。于是出现了以前馈-反馈复合控制为基础的单元机组协调控制[1]。协调控制综合了机跟炉和炉跟机负荷控制系统的优点, 克服了各自的缺点, 将锅炉和汽轮机作为有机的整体进行系统设计, 其控制性能优于前两种方式。该厂300 MW机组的协调控制系统采用了直接能量平衡 (DEB) 的炉跟随方式协调控制策略。
1.1 DEB协调系统的汽机主控
从图1的汽机主控回路中, 可以看出这是一个加功率指令前馈控制系统。回路中对功率指令进行了多级补偿和校正, 使汽机在快速相应负荷变化的同时, 还担负了稳定压力的功能。动态过程中, 当系统经过一系列的调整之后, 机组实发功率NE-功率设定值N0≈0时, 系统就由汽机调功率转成了汽机调压力。
在汽机主控回路中, 系统通过压力拉回回路和功率指令惯性环节的设计消除了汽机对外界负荷快速响应给锅炉才造成的影响。a) 在机组降负荷过程中, 由于汽机调门下关往往会导致机前压力升高, 当机前压力偏高较多时, 应限制调门下关, 甚至让调门开一些, 以维持机前压力;b) 在这个回路中, 汽机侧除了控制功率偏差外, 还适当地考虑对压力的调整, 有利于机前压力的稳定。同时为了不明显地影响机组负荷的升降速度, 压力偏差的权系数随机组负荷的升降过程来调整, 当机组的实发功率与目标负荷相差较大时, 压力偏差的权系数越小, 使功率的升降速度不受影响, 而当实发功率接近目标负荷时, 增加压力偏差的权系数, 保证了机组压力的快速稳定;c) 回路中对功率指令进行了一阶惯性延时, 是机组在加、减负荷过程中, 让汽机等等锅炉, 让汽轮机和锅炉更加协调, 减小机前压力的变化。
1.2 DEB协调控制系统的锅炉主控
在以炉跟随为基础的协调控制系统的炉侧控制回路中, 采用直接能量平衡的反馈调节, 和以负荷指令、能量需求信号的动、静态结合的前馈调节, 使负荷要求变化时, 机炉协调动作, 减少压力波动, 快速响应负荷变化。见图2。
从锅炉主控回路中可以看出, 汽机的能量需求信号直接作为锅炉指令以前馈的方式加入锅炉控制。当汽机的功率控制作用到汽机调门后, 能量需求信号立刻要求燃料调节器调整锅炉的燃料输入, 使锅炉的输入与当时的汽机需求相匹配。同时为了克服这个滞后加快锅炉的响应速度, 在直接能量平衡设计中对能量指令 (需求) 进行动态补偿, 通过燃料的动态超调来加强锅炉燃烧率的变化幅度, 促使锅炉加快响应。
在稳定工况下, 机组的实发功率NE等于功率定值N0, 机前压力PT等于压力定值P0, 锅炉主控仅靠反馈回路进行微调。
动态过程中, a) 经过幅值限制、速率限制后的负荷指令信号作用与锅炉主控的前馈回路, 迅速增大或减小燃烧率指令, 以实现锅炉在升降负荷初期的动态过调, 防止汽机过渡利用汽包蓄热, 造成的压力波动;b) 在升降负荷中期, 经过压力补偿的负荷指令, 根据当前压力适当的加强或减少前馈的作用;并对压力设定值采用多阶惯性环节, 形成了较为合适的压力设定值曲线, 保证机组动态过程中的实际压力变化与压力定值曲线相吻合;c) 系统中还引入了汽机能量需求信号的前馈, 可以表征定压运行或滑压运行等不同运行工况下汽机的能量输入 (亦即汽机对锅炉的能量需求) , 从而调节锅炉的风/煤输入指令;d) 在此系统中, 还设计了燃料系统的动态前馈。在系统升降负荷的过程中, 常常需要投入或切除给煤机、磨煤机的运行。当给煤机及磨煤机启停时, 由于给煤机的蓄煤及磨煤机的蓄粉都将对系统的稳定造成很大的影响。为了减小这个过程对系统的影响, 回路中设计了燃料系统的动态前馈。在给煤机、磨煤机启、停时, 系统将适当的减小锅炉燃烧率指令, 以维持进出炉内的工质平衡, 从而减小这个过程对压力的影响。
2 DEB协调方式下机组实际响应分析
华能榆社发电厂300 MW机组协调投入自动运行后, 经过多次的参数修改、逻辑优化, 取得了一定的应用效果, 并完成了发电自动控制 (AGC) 的投入。以下通过分析4#机组在协调方式下功率响应实时曲线来验证DEB策略的实际应用效果。在试验中, 通过连续的升降负荷, 并保持了较高的升降负荷速率, 以保证在投入AGC控制后, 满足网调负荷响应的要求。
试验方法:系统投运后机组高负荷 (320 MW) 时, 在机组主控站设定目标负荷为250 MW瞬间向CCS发出, 阶跃扰动16.7%~21.87%, 指令变化率限制在约1.5%/min。在实发功率等于目标值后, 切除一台磨煤机的运行;磨煤机停运后, 以相同的速率设定目标负荷至200 MW, 再次切除一台磨煤机运行, 将负荷指令定在180 MW;之后又以相同的速率、断点进行升负荷试验。试验结果见图3。
机组实际响应情况:实发功率在DEB控制下很好地跟踪了功率指令, 在试验开始阶段, 滞后于指令最大33 s, 当实发功率到达目标值以后无超调和振荡。在锅炉侧, 为了保证动态过程中机-炉的能量平衡, 锅炉主控对能量指令信号实施了有力的动态补偿, 其结果反映在煤量的变化上, 煤量的实际变化大, 超调量高, 使锅炉内的燃烧发生了强烈的变化, 从而动态地补偿了锅炉能量转换的滞后。在如此强烈的燃烧变化过程中, 维持锅炉的燃烧和运行稳定是CCS重要的任务。在整个过程中主汽压力最大偏差达到0.93 MPa, 但当机组实发功率到达目标值后, 压力会很快的趋于稳定, 无振荡。
3 结语
为了满足电网调度的要求, 华能榆社发电厂300MW机组CCS方案设计是以锅炉跟随为基础, 采用负荷指令信号间接平衡与能量直接平衡动、静态相结合的控制方案, 锅炉通过控制燃料量改变锅炉负荷, 维持主汽压力, 以适应汽机的能量需求;汽机在负荷响应起始阶段, 通过调汽门动态过开, 利用锅炉的蓄热, 快速响应负荷, 在负荷响应过程中, 维持汽机能量需求量与机组负荷要求相平衡[2]。根据以上分析可以看出, DEB协调控制有以下几个特点:a) 在机组适应负荷变化的过程中, 该协调方式允许汽压有一定幅度的波动, 以便充分利用锅炉的蓄热量, 使机组较快地适应电网的负荷要求。但在利用锅炉蓄热上又有一定的限度, 不使机前压力产生过大偏差。所以机组协调控制方式既能使机组较快地适应负荷, 又能确保汽压波动在允许范围以内;b) 直接能量平衡协调控制方案中, 锅炉调节器设定值只采取了DEB信号的静态表达式部分, 而将功率指令和能量平衡信号等超前调节作为前馈调节信号直接加至PID的输出, 使燃烧率能迅速改变, 克服锅炉侧的较大惯性, 使机组功率能较快地达到功率定值。
摘要：直接能量平衡协调控制系统在发电厂自动控制中得到了广泛的应用。以华能榆社电厂300 MW机组所采用的直接能量平衡法协调控制系统为例, 通过对其控制策略和应用效果进行分析, 指出了一些直接能量平衡协调控制系统的特点和不足。
关键词：协调控制,直接能量平衡,控制策略
参考文献
[1]文群英.热工自动控制系统 (第2版) [M].北京:中国电力出版社, 2009.
控制应用策略 篇8
工业锅炉在运行中,燃烧控制系统十分关键。燃烧控制系统的主要任务可以归结为3项:一是在蒸汽负荷发生变化时维持蒸汽压力恒定;二是保证燃烧过程的经济性;三是保证炉膛负压[1,2]。工业锅炉的燃烧过程属于多变量系统,对于大型的锅炉系统,可以考虑采用投资大的先进控制技术来实现多目标的优化,以保证锅炉具有理想的燃烧效率。文献[3-13]在这方面做了探讨。而对于一般的工业锅炉,控制系统比较简单,控制方案通常都采用PID控制。因此对于工况变化剧烈的燃烧过程,这类控制方案不能实现很好的控制。本文主要针对一般的工业锅炉燃烧控制,从其燃烧过程动态特性分析入手,寻找影响锅炉燃烧控制的主要原因,最终提出实现工业锅炉燃烧控制的有效方法。
1 燃烧过程动态特性分析
工业锅炉燃烧过程比较复杂,涉及的过程参数多,并且这些参数之间存在耦合关系。图1为锅炉燃烧过程的示意图。可以看出,根据锅炉燃烧控制的任务可以确定的被控变量为:蒸汽压力、烟气含氧量(或过剩空气系数α)、炉膛负压。而操纵变量通常为:燃料量、送风量、引风量。因此,对应的执行器可以为:炉排电机(或对于燃油、燃气锅炉为燃料阀),调节送风量与引风量的变频器、挡板等[14]。
通常,锅炉燃烧过程的动态特性可以用传递函数来表示:
其中,p为蒸汽压力,γO2为最佳含氧量,pN为炉膛负压,M为燃料量,F为送风量,S为引风量,Gii(s)为对应的传递函数。
引起p变化的主要原因是燃料量M和用汽负荷的变化。
燃料量M出现阶跃扰动时,若蒸汽流量不变,蒸汽压力则无自衡变化,其传递函数为
其中,K为增益,τ为时间常数,t为纯滞后时间。
燃料量阶跃扰动时,若蒸汽流量改变,蒸汽压力则有自衡变化,传递函数为
送风调节系统直接影响炉膛过剩空气系数或最佳含氧量γO2的变化。引起炉膛过剩空气系数变化的主要扰动是燃料量M和送风量F,其特性近似为一阶惯性环节。炉膛负压pN一般是通过引风量S的调节来控制的,调节通道的动态特性比较好,扰动主要来自送风量F,显然扰动通道的时间常数比较小。因此,式(1)中的其他环节(G21(s)~G32(s))均可表示为一阶惯性的形式:
除此以外,蒸汽压力受蒸汽流量扰动的影响很大,当蒸汽流量扰动为阶跃扰动时,蒸汽压力呈无自衡变化(汽压一直往下跌降),传递函数由式(5)所示。
通过分析可以看出,在对蒸汽压力进行控制时,调节燃料量时还要考虑用汽负荷是否改变,因为此时用汽负荷的改变会使蒸汽压力出现无自衡特性或有自衡特性。显然,这2种特性所需的控制方式是不同的,用固定的PID控制是难以控制的。
2 燃烧过程的控制策略研究
对于工业锅炉,在保证锅炉安全运行的前提下,提高锅炉燃烧效率是追求的目标,即尽可能使工作区域位于最经济操作区[15],见图2(图中,曲线1为不完全燃烧热损失,2为排烟热损失,3为总热损失)。由图2可以看出,燃烧过程的热损失除了不可避免的散热损失外主要有排烟热损失、不完全燃烧热损失(含化学不完全燃烧与机械不完全燃烧)。不完全燃烧热损失主要在Ⅰ区,排烟热损失在Ⅲ区,而最经济操作区在Ⅱ区。因此,为了提高燃烧效率,应提供足够的空气量以保证燃料完全燃烧,同时过剩空气量不能大,以减少排烟带走的热量。考虑到燃料量主要依据蒸汽压力与蒸汽流量,这样燃烧控制的关键是控制过剩空气量,就是让过剩空气量的工作点处在图2所示的最佳位置A。
2.1 基于多控制器的给煤量调节
对于燃煤锅炉,给煤量的调节主要依据蒸汽压力与蒸汽流量。通过前面的分析,蒸汽阀门阶跃扰动,蒸汽压力则有自衡变化;蒸汽流量阶跃扰动,蒸汽压力则无自衡变化。而给煤量本身又是蒸汽压力的扰动,显然这给蒸汽压力的控制带来了难度。普通PID控制,往往是针对某一种过程特性设计PID控制器,一旦生产过程的特性发生变化时,控制系统的控制性能会变差,有时甚至出现不稳定。解决问题最简单的方法,是针对这些过程特性设计多个控制器,即对于不同的被控特性,采用不同的控制器,然后通过控制器切换的方法来实现有效控制。图3为锅炉燃烧控制框图。
基于多控制器的给煤量调节策略为:设计多个控制器,根据蒸汽流量出现的扰动,以及给煤量的变化情况,按照预先设计的控制器进行切换,以保证不同的被控过程对应不同的控制器。根据前面的分析,燃烧过程的蒸汽压力对象特性主要表现出有自衡过程与无自衡过程2种特性,下面根据三阶最佳工程设计方法分别进行控制器设计。三阶最佳工程设计的开环控制器的形式为
其中,τ2、τ3为交接频率对应的时间常数。对于前面讨论的无自衡过程,有
根据三阶最佳工程设计方法,可得控制器
这里,K=K0/τ,τ3=3 t/2。
对于前面讨论的有自衡过程,有
根据三阶最佳工程设计方法,可得控制器
这里,K=K0/τ0τ,τ3=3 t/2。
从以上分析可以看出,当过程的特性发生变化时,为了保证控制性能,控制器的结构与参数需改变。因此,采用多控制器切换是一种有效的方法。另外,考虑到蒸汽流量的影响,将蒸汽流量作为扰动引入前馈控制。
2.2 基于专家系统的送风量调节
控制锅炉效率的关键是控制好给煤量与送风量的配比。实验表明,锅炉效率与风/煤比是一条单峰曲线。送风量调节的目的就是保证合适的风/煤比,实现燃料的完全燃烧。为了比较准确地反映完全燃烧,通过测量烟气含氧量和炉膛温度,同时根据热效率与风/煤比之间的特性,利用专家经验自动寻找最佳风/煤比。
在给煤量一定时,炉膛温度T与送风量F的关系符合二次曲线(可参见图2)。送风量F小则风/煤比低,此时燃烧不充分,炉膛温度T上不去;送风量F大则风/煤比高,未燃烧的氧气通过烟道排走的同时带走热量,此时炉膛温度T也上不去。显然,在最佳风/煤比处,炉膛温度T最高。因此,借助于炉膛温度T,可以帮助判断是否处于最佳风/煤比处。
设在第k个采样周期,有ΔTk=Tk-Tk-1,上一时刻的送风量为Fk-1,上一时刻的送风量的增量为ΔFk-1。因此,基于专家经验的寻优规则为
a.ΔTk>0且ΔFk-1>0,则ΔFk=ΔF,增加送风量;
b.ΔTk>0且ΔFk-1<0,则ΔFk=-ΔF,减小送风量;
c.ΔTk<0且ΔFk-1>0,则ΔFk=-ΔF,减小送风量;
d.ΔTk<0且ΔFk-1<0,则ΔFk=ΔF,增加送风量。
可见,ΔTkΔFk-1>0,增加送风量;ΔTkΔFk-1<0,减小送风量。并且,当前的送风量为Fk=Fk-1+ΔFk。
为了保证不频繁改变送风量,设置自寻优的启动条件为
而条件
表示找到最佳工作点,停止寻优。
2.3 引风量调节
引风量调节是通过调节引风挡板来实现,引风量调节的目的是维持炉膛负压。通常,锅炉烟道对象的时间常数比较小,可以把调节通道和扰动通道都认为是比例环节。显然,对于这样的被控对象,单回路控制就可以了。考虑到炉膛负压反映了引风量与送风量之间的平衡关系,因此可以采用前馈控制方式,送风量改变的同时也改变引风量。
考虑到燃料量、送风量,以及引风量之间的关系,对于负压运行的燃煤锅炉,在调节过程中需注意:在蒸汽流量增加时,3个操纵变量的调节顺序为先增加引风量,再增加送风量,最后增加燃料量;在蒸汽流量减小时,3个操纵变量的调节顺序为先减小燃料量,然后减小送风量,最后减小引风量。
3 控制实例
控制策略在多台工业锅炉控制中使用。由实际运行曲线可以看出,当负荷(蒸汽流量)变化比较剧烈时,蒸汽温度、蒸汽压力、炉膛负压、烟气温度等值均能控制得比较平稳,同时燃烧效率可以提高5%左右,这表明控制策略有效。
4 结论
通过分析可以看出工业锅炉燃烧过程的动态特性比较复杂,尤其是蒸汽压力的过程特性既可以表现为有自衡过程,又可以表现为无自衡过程。这对传统的PID控制带来了困难。这里针对有自衡过程与无自衡过程分别设计控制器,通过多控制器切换实现蒸汽压力控制。同时针对送风量的调节,采用了专家系统自动寻找最佳风/煤比。实际运行曲线表明,当负荷(蒸汽流量)变化比较剧烈时,蒸汽温度、蒸汽压力、炉膛负压、烟气温度等值都比较平稳,同时燃烧效率可以提高约5%。这种控制策略具有简单、实用,实现的硬件平台不需太高,但控制效果好。
摘要：采用PID控制难以实现工业锅炉燃烧有效控制。在分析工业锅炉燃烧过程的动态特性的基础上提出新的控制策略。针对蒸汽压力控制存在的有自衡过程与无自衡过程,分别采用三阶最佳工程设计方法设计多个控制器,根据蒸汽流量出现的扰动,以及给煤量的变化情况,通过切换选择不同的控制器,从而实现蒸汽压力的有效控制。通过测量烟气含氧量和炉膛温度来准确地判断燃烧情况,同时根据热效率与风/煤比之间的特性,利用专家经验自动寻找最佳风/煤比,从而保证完全燃烧。实际运行效果表明该控制策略适用于一般工业锅炉控制。
控制应用策略 篇9
关键词：恒温控制,PID控制,模糊控制,马丹尼,仿真与实验
0 引 言
PID控制由于算法简单、稳定性好、可靠性高等优点,广泛应用于温控系统。实际应用中,PID参数主要凭经验选定,且一旦选定不再更改。由于温控系统的大惯性、时变性的特点,加之控制过程中某些参数会随时间发生变化[1],这种定值PID控制往往无法取得满意的结果。
模糊控制不依赖被控对象的精确模型,控制规则基于操作者的经验,具有较强的鲁棒性和容错性[2]58,能有效地减小干扰和参数变化对控制效果的影响,适合非线性、时变及滞后系统的控制。
将模糊控制策略应用于PID参数的在线整定,根据实时状态对PID参数进行在线优化,可以提升温控系统的品质。通过仿真和对RX3 - 4的实验测试,表明这种控制方法较传统的PID控制更具优势。
1 控制系统原理与结构
1. 1 温控系统的特性
传统的PID控制器参数的确定主要取决数学模型。温度控制系统是一个具有蓄势能力的装置,其数学模型均可表示为以下形式:
式中G0为传递函数; n为系统的阶次; Ki( t) 为时变比例系数; τi( t) 为时变滞后时间常数,Ti( t) 为时变时间常数[2]87。
温控系统具有非线性、大惯性、大滞后和时变性特点,且受外界干扰因素较多,参数变化无常。( 1) 式中的Ki( t) 、Ti( t) 和τi( t) 很难用数学函数精确表达[2]67。其模型具有不确定性且无规律可循。
由于上述特点,采用传统的定值PID控制时,在参数KP、KI、KD的选择上存在较大的困难,参数无法始终适应系统的时变性要求,从而影响控制效果。
1. 2 系统原理与结构
结合模糊控制和PID控制的优点,构成Fuzzy-PID控制器,模糊控制器根据不同的输入情况和控制要求,实时修订PID控制器的参数,实现KP、KI、KD参数的在线优化。图1为RX3 - 4 - 8恒温炉控制系统的结构简图。
控制系统以STC89C51单片机为控制器核心,STC89C51具有温度采集、串行通信、A/D和D/A转换、模拟量输出等多种功能,其CPU具有超强的抗干扰能力,能较好地满足控制要求[3]21。采用检测精度高、稳定性高、防水性好、测温范围宽的高精度铂热PT1000电阻为温度传感器。为减小非线性误差,温度采集电路采用恒流源式[4]。
系统将采集到的温度信号经运算放大和A/D转换等处理,送入单片机进行Fuzzy-PID运算以及D/A转换后输出控制量,再由移相触发模块EJK220和随机型电压调节模块SSR实现电压的调节[3]22。
2 控制系统设计
2. 1 数字 PID 算法设计
STC89C51单片机构成的数字PID控制器由于具有编程灵活性和强大的数据处理、存储功能,因此能方便地设计出灵活多样和满足控制要求的多种PID算法[5]9。标准的数字PID算法如下式所示:
上式的Kp为确比例系数,KI为积分系数,KD为微分系数,u( k) 为k T采样时刻的输出。
由于( 2) 式的积分项∑e( j) 保留了所有k T时刻之前的偏差值,易造成累计误差,又占用很多内在空间,使用起来不方便。因此本系统采用增量型PID控制算法[5]10,即PID控制器的输出只是控制量的增量 Δu( k) :
增量型PID控制算法在k采样时刻的实际输出量为:
在采样周期T不变情况下,当KP、TI、TD参数确定后,只要使用前后三次测量的偏差值即可由( 3) 式或( 4) 式计算出控制量。
2. 2 模糊控制器设计
Fuzzy-PID控制系统设计的核心工作是模糊控制器的设计,包括输入/输出语言变量的确定,量化因子和比例因子的确定、隶属度函数的选取、模糊规则制订、选择模糊推理和反模糊化方法等。
2. 2. 1 模糊控制器结构
本例的模糊控制器采用二维结构,目标函数为恒温炉的温度,输入为偏差e( 被调量与设定值差) 和偏差变化率△e/△t,输出量为PID控制器参数修正值△KP、△KI、△KD[6]。
模糊控制器结构如图2所示。
图2中,ke和kce为模糊控制器量化因子,kp、ki、kd分别为模糊控制器输出的比例因子。
2. 2. 2 模糊化处理
模糊控制器输入偏差和偏差变化率的语言变量分别选为E 、EC,输出语言变量分别选为 ΔKp、ΔKi、ΔKd。将输入和输出语言变量均分割为7个模糊子集,并用正大 ( PB) 、正中 ( PM) 、正小( PS) 、零( ZO) 、负小( NS) 、负中( NM) 、负大( NB) 描述[7],即:
本例中温度偏差的基本论域定为[- 1,+ 1],为提高控制系统的灵敏度,实际应用时将温度偏差的基本论域提高20倍,即偏差基本论域即扩大到[- 20,+ 20],选定偏差语言变量E的论域为{ - 6,- 5,- 4,… - 0,+ 0,… + 5,+ 6} 共14个等级,偏差变化率语言变量EC的论域为{ - 6,- 5,- 4,…0,… + 5,+ 6} 共13个等级,输出语言变量的论域为{ - 7,- 6,- 5,…0,… + 5,+ 6,+ 7} 共15个等级。
根据温控制系统的特点和控制要求,并考虑到计算的方便,本例中输入输出变量隶属函数采用图3所示常见的三角形,由此可以计算出语言变量各档的隶属度值。
2. 2. 3 模糊规则
理论分析可知,PID控制器的KP、KI、KD参数与偏差e和偏差变化率 Δe/Δt之间存在一种非线性关系,这种关系虽然无法用清晰的数学语言描述,却可以用模糊语言描述。
图4为典型温控系统PID控制输出响应曲线和偏差e、偏差变化率de/dt曲线[8]。
根据图4曲线可以总结出了输出y和输入e、de/dt之间的对应关系,可归纳总结出PID参数与偏差e和偏差变化率de/dt之间的模糊关系。
( 1) 当| e|较大时,为了加速响应过程,应取较大的KP值,这样可以使系统的时间常数和阻尼系数减小; 为了避免系统开始时可能引起的超范围控制作用,取较小的KD值以便加快系统的响应速度; 为了避免 出现较大 的超调,可去掉积 分作用,即KI取零[9]。
( 2) 当| e|和| de/dt|中等大小时,取较小的KP值,以便使系统的超调降低; 为保证系统的响应速度,KD和KI值要恰当。
( 3) 当| e|较小时,为了使系统有良好的稳定性,取较大的KP和KI值。当| de/dt|较小时,KD值可取中等大小,当| de/dt |较大时,KD值可取较小。
基于以上总结出的输入变量e、de/dt与参数KP、KI、KD之间的关系,结合工程技术人员的实际操作经验并通过实验调整,最终得出模糊推理规则。
表1为本例的模糊推理规则表。
2. 2. 4 模糊推理
模糊推理是一种近似推理,目前常用的方法主要有Zadeh( 扎德) 、Mamdani( 马丹尼) 和Tsukamoto( 楚卡莫托) 法等多种。本例的合成推理采用Mamdani法。
模糊控制器规则库中的规则分三组,每组49条控制规则,对于单变量二维结构的模糊控制器,常采用if Aiand Bithe Ci形式[7],具体到各组的每条模糊规则的表述如下:
……………………
……………………
上述if Aiand Bithe Ci形式的模糊条件语句的模糊蕴涵关系Ri,根据Mamdani法,当Ai∈U,Bi∈V,Ci∈W时,其三元模糊关系为:
把上述每条规则的蕴涵关系Ri作并运算即可得到系统各组总的模糊蕴涵关系R:
当控制器采样得到的变量经量化和模糊化处理映射成模糊E和EC后,按近似推理合成法则得到输出模糊量。例如,系统当前状态是Ei和ECj,则模糊控制器的输出△Kij为:
2. 2. 5 清晰化处理
经过模糊推理后,输出的是一个模糊集合,是由一个有多条模糊控制规则所得出的综合,因此需要将其等效为一个清晰值,即映射到输出基本论域中某个精确的值上。本例采用加权平均法,其控制量的精确值可由输出的隶属度函数加权平均判决得到[10],即:
式中△K为模糊控制器输出的修正值( △KP、△KI、△KD) 。Ui是输出模糊集合中第i条规则隶属度函数的中心值; μ( i) 是输出模糊集合的隶属度。
数字PID控制器比例 - 积分 - 微分系数的精确值的计算公式如下:
( 5) ~ ( 7) 式中,ΔKP、ΔKI、ΔKD是模糊控制器的输出; KP0、KI0、KD0是PID参数的初始值。
3 系统仿真与实验
3. 1 模糊 - PID 控制器仿真
控制系统仿真采用MATLAB/Simulink工具软件,构建如图5所示的仿真模型[11]。
当给定温度t = 500 ℃ 时,温度控制系统的响应曲线如图6( a) 所示,可以看出,采用Fuzzy-PID控制时,系统的调节时间约90秒左右,超调量小于0. 3% ,稳态误差为零。
6( b) 中还给出了常规PID控制器的温度仿真曲线。其中KP= 2. 88,Kd= 42. 8和Ki= 0. 05由Ziegler-Nichols法整定得到; 可见调节时间接近300秒,且超调量很大,稳态误差为零。
可以看出Fuzzy-PID控制系统的动态指标要优于常规PID控制器。
3. 2 模糊 - PID 控制器实验
为了验证模糊 - PID控制器的控制效果,在实验室环境下对RX3 - 4 - 8恒温炉进行多次恒温控制空载重复实验。该恒温炉的容积为260 mm × 260 mm × 105 mm,采用直接加热方式,加热器件功率4. 0 k W。恒温炉的主要技术指标是温度在30 ℃ ~ 600 ℃之间可调,要求稳态 误差范围 不大于 ± 2 ℃ ,超调量不 大于0. 5% 。实验的间隔为2小时。
RX3 - 4 - 8恒温炉调压电路如图7所示。
控制器运算后输出的数字信号经D/A转换为相应的模拟信号施加到移相触发模块( EJK220) ,再由随机型电压调节器SSR实现发热元件电压调节。
实验时,电源的额定电压为AC220 V,频率f = 50 Hz,设定温度为500℃ ,实验测量得到三次的数据如表2所示。
可以看出,实际调节时间均小于100 s,最后稳定误差均在1℃ 以内,实验与仿真的结果说明,模糊PID控制效果比较理想。
4 结束语
控制应用策略 篇10
1 江苏电网AGC应用情况介绍
自动发电控制 (AGG) 是调整电网频率与有功功率、保证电网安全、经济运行的重要措施之一。从1995年起步以来, 江苏电网AGC工作取得了很大进步, AGC功能已成为调度运行人员不可或缺的重要技术手段, 其控制运行指标也已作为华东电网省际联络线电力电量考核的依据, 成为电网商业化运行的重要技术经济指标。
江苏电网于1995年3月成立了AGC领导小组和工作小组, 使AGC工作有计划、有步骤地向前发展。于1995年6月编制了《江苏电网自动发电控制 (AGC) 工作规划》, 在此工作规划的指导下, 制定了相应的AGC工作目标和实施步骤。1998年8月江苏电网通过华东集团公司AGC功能的实用化专项验收, 2000年4月、2005年10月、2009年5月通过华东集团公司 (华东电网有限公司) AGC功能实用化复查。
在1998年10月1日至2001年9月30日期间, 华东电网采用AGC的A1/A2标准实施省际联络线的电力电量考核;从2001年10月1日起, 华东电网采用AGC的CPS考核标准实施省际联络线的电力电量考核。江苏电网积极开展适应CPS标准AGC控制策略的研究与应用、发电机组一次调频、备用容量监视、AGC与实时安全约束调度闭环等一系列工作, 极大地提高了江苏电网AGC工作水平, 提高了华东电网电能质量, 为江苏电网和华东电网的安全优质经济运行发挥了重要作用。江苏电网“AGC控制优化”研究项目从2005年5月开始至2005年11月结束, 经历了7个月时间。本项目通过深入分析AGC的CPS标准及华东电网CPS考核办法的特点, 优化AGC控制策略, 以进一步提高CPS指标, 控制无意交换电量, 为江苏省电力公司争取更大的经济效益。
到目前为止, 江苏电网可参与AGC调节的机组134台, 装机容量达51606.5MW, 可调容量20776.5MW, 分别占全省统调装机总容量 (59404.75MW, 包括二热#4、南热#2、利港二厂#7-#8、望厂#4机组, 共2585MW机组容量) 的86.87%和34.97%。
2 CPS标准下的AGC控制策略改进
2.1 CPS标准下AGC控制策略
AGC控制的根本目的在于保证电网的频率质量, 虽然ACE中包含频率分量, 但并未直接涉及对频率的控制, 在未修改交换计划之前, 无法实现对其它控制区的支援。在联络线和频率偏差控制 (TBC) 方式下, ACE按下式计算:
其中:B为控制区频率偏差系数, 取正值, 单位MW/0.1HZ;△F为频率偏差, 正方向为频率超过50Hz (高周) , 单位HZ;△PT为实际交换功率与计划值之差, 送出为正, 单位MW。因此, ACE的正方向为区域发电过剩 (超发) , 单位MW。
在适当的B系数下, (1) 式只反应了本控制区的功率缺额。也就是说, 当负荷变化发生在本控制区时, ACE完全反应了负荷的变化量, 而当负荷变化发生在外区域时, 本控制区的ACE无任何变化, 仅在一次调频中给予外区域以临时性支援。表面上看, (1) 式中包含频率分量, 实际上, 当负荷变化发生在外区域时, A控制策略无所作为。
在NERC提出的CPS标准中, 要求在某一时间段内:
式中:AVGpe riod[]为对括号中的值求平均值;ACEAVE-m in为1minACE的平均值;△FAVE-m in为一分钟频率偏差的平均值;ε1为常数。
2.2 AR R中的积分分量
ARR中的积分分量PI=-GI×IACE用于控制ACE平均值在给定的考核时段 (如10min) 内不超过规定的范围l10, 以保证CPS2指标。ACE积分值IACE在每个考核时段开始时重新累计, 当IACE超过给定的下限Imin时, 按上式引入调节功率中的积分分量PI。为了防止引入过大的积分分量, 使ACE发生严重偏离, 将IACE限制在给定的上限Imax上, 即当IACE大于Imax时, 在上式中用±Im ax替换IACE。
2.3 区域调节需求AR R的加速因子
江苏电网内的机组多数为火电机组, 调节速率较慢, 在需要快速调节出力时往往跟踪不及时, 一定程度上影响了CPS1指标。因此引入ARR加速因子的概念, 当ACE和△F同号时, 将区域调节需求ARR乘以加速因子 (一般为1~2倍) 予以扩大, 加速机组调节的速度, 使当前运行点快速逼近理想运行区域。
同时为了避免过调, 当区域调节需求ARR进入AGC调节死区时, 给某些AGC机组下发一个校正控制命令, 其目标出力等于实际出力。这些机组满足如下三个条件:
1) 机组正在受AGC控制;
2) 机组当前实际出力在正常调节上下限内;
3) 上一次下发的目标出力与当前实际出力之差超过机组命令死区。
2.4 ACE积分分量的设置
按照华东电网考核的要求, ACE平均值以10分钟为考核周期, 因此要有效地控制当前10分钟的ACE积分分量, 以满足CPS2指标并减少CPS罚款电量。
为了达到既能控制当前10分钟的ACE积分分量, 又有利于CPS1原则, 作如下技术处理:
1) 当ACE积分值<0时, 如系统频率>50Hz, ACE积分分量不起作用;如系统频率<50Hz, ACE积分分量起作用;
2) 当ACE积分值>0时, 如系统频率>50Hz, AGC积分分量起作用;如系统频率<50Hz, AGC积分分量不起作用。
2.5 无意电量校正分量的设置
无意交换电量是实际净交换功率偏离计划值时所产生的计划外电量, 校正的方法是在ACE的计算公式中设置交换功率的偏置 (即计划偿还功率) , 提供自动或手动校正机制。
按照华东电网考核的要求, 无意交换电量以30分钟为考核周期。为了达到既能控制当前30分钟的无意交换电量, 又有利于CPS1原则, 作如下技术处理:
1) 当无意交换电量<0 (多受电或少送电) 时, 如系统频率>50Hz, 校正分量不起作用;如系统频率<50Hz, 校正分量起作用;
2) 当无意电量>0 (少受电或多送电) 时, 如系统频率>50Hz, 校正分量起作用;如系统频率<50Hz, 校正分量不起作用。
2.6 应用效果
经过多次仿真试验后, 2005年6月29日12时江苏电网AGC系统成功升级, 从而实现了CPS标准下的AGC控制策略改进, 从6月29日12:00~6月30日24:00, AGC控制策略优化后的AGC系统进入现场测试;2005年7月1日, 优化后的AGC系统投入试运行。从7月份的试运行结果分析可看出, 控制策略优化后的AGC控制系统投入运行后, 进一步提高了江苏电网CPS指标, 并比较有效地控制了无意交换电量。但在8月份由于缺少AGC调节备用 (主要为低谷时段下调节备用) , AGC运行指标有所下滑。为此, 项目实施小组成员与开发商一起深入分析研究华东电网及江苏电网运行特点特性和江苏电网AGC机组运行情况, 设计了利用超短期负荷预计结果计算自动计划偏置、在CPS调节功率和ACE中增加频率偏移分量等多种AGC辅助调节措施, 这些辅助调节措施经过多次测试后于2005年11月25日投入运行。从一个多月的运行情况分析, 这些辅助措施投入使用后, 江苏电网CPS指标有了很大提高, 而无意交换电量则减少明显, 取得了较大的经济效益。
3 结语
AGC控制优化项目将AGC控制策略从区域总调节功率的计算到AGC控制区域的划分作了较为全面的优化, 提供的辅助调节措施实用有效, 并增加了电力市场环境下AGC机组经济调度控制模式。本文深入分析了江苏AGC机组调节性能及系统频率变化的特点特性, 进一步研究了互联电网在CPS标准下的控制策略的优化, 并在江苏的AGC控制系统中予以在线应用。本文的主要特点如下:
1) AGC优化控制策略采用了CPS调节功率分量这一新概念, 在区域控制偏差 (ACE) 和频率偏差 (△F) 构成的运行平面上, 由最小支援力度线和最大支援力度线共同确定AGC理想运行区域。
2) 根据江苏AGC机组的调节特性及华东电网频率平均偏高的特点, 控制策略在ACE及CPS调节功率分量中引入了频率偏移分量, 加大下调节力度, 优化AGC运行指标。
3) 优化的AGC控制系统投入运行后, 进一步提高了江苏电网CPS指标, 较有效地控制了无意交换电量, 取得了较大的经济效益。
参考文献
[1]杨小煜, 沈松林, 吴杏平.华东, 东北联网后华北电网自动发电控制 (AGC) 及其考核实现.电网技术, 2001.
[2]孙勇, 高伏英.华东电网AGC运行分析及发展趋势.华东电力, 1998.
[3]张斌.自动发电控制及一次调频控制系统[M].北京:中国电力出版社, 2005.
[4]汪德星.华东电网实行CPS标准的探索.电力系统自动化, 2000.
[5]雷亚洲.与风电并网相关的研究课题[J].电力系统自动化, 2003.
[6]韩少晓, 孙嘉, 延峰.AGC机组辅助服务定量评估[J].电网技术, 2005.
论企业内部控制策略 篇11
【关键词】内部控制 内部会计控制
企业的内部控制制度是企业管理现代化的必然产物，加强内部控制制度建设是建立现代企业制度的内在要求。有效的内部控制不仅能使企业的资源合理配置，提高劳动生产率，而且更能防范和发现企业内部和外部的欺诈行为。因此，建立和完善企业内部会计控制策略是当前企业管理面临的一个重要问题。
一、企业内部控制的内涵
（一）企业内部控制的概述
内部控制作为企业管理活动中的一种自我调整和制约的手段，从其形成至完善，大体经历了内部牵制的采用—制约机制的建立—控制体系的形成三个阶段。企业内部会计控制是企业为保证经营业务活动的有序进行而制定和实施的会计政策和程序，它的主要作用是确保资产的安全完整和会计信息的真实准确，以及确保国家有关法律法规和企业内部各项规章制度的贯彻执行，约束企业内部涉及会计工作的各项经济业务活动及相关岗位，它由于管理目的与企业价值最大化目标保持高度一致而成为企业内控体系的核心组成部分。
（二）企业内部控制的作用
1.解决会计信息失真，保证国民经济正常运转的客观要求。当前我国会计信息失真现象较为严重，它不仅影响着企业生产经营正常持久地进行，而且有碍于宏观经济的发展。失真现象的背后，体现出在日常工作中，单位的各项制度有章不循或无章可循，各项批准授权不清，相互牵制不到位，财务制度缺乏科学性和连贯性，缺少事前控制制度，多为事后补救措施等问题。
2.统合企业整体的有力工具。现代企业的经营成功，离不开生产、营销、物资、计划、财务、人事等部门的通力合作，各部门的业务虽有单独的系统，但其个别作业与整体业务又必然发生联系，并受其他部门作业的牵制和监督。内部控制正是基于这一点，利用会计、统计、业务、审计等部门的制度规划及有关报告等作为基本工具，以实现企业统合与控制的双重目的。
3.防范财务风险的客观要求。企业应当建立规范的对外投资决策和程序，通过重大投资决策集体审议联签责任制度，加强投资项目立项、评估、实施及投资处理等环节的会计控制，以防范投资风险。
二、企业内部控制实施中存在的问题
（一）对内部控制制度的认识不足，使得企业内部控制制度弱化
有的企业领导认为，建立控制制度需要耗费人力、物力，而这种人力、物力的耗费所能带来的经济效益又难于确定，因而对建立企业内部控制缺乏积极性、主动性；有的企业领导把成本控制，或者对内部资产安全性进行的控制等某个方面的控制当成企业内部控制；还有的企业领导，则干脆对内部控制没有认识，觉得那一堆堆的手册、文件、制度，实属繁琐多余之物。
（二）法人治理结构不规范
国有企业改制以后，形式上也建立了法人治理结构，但很多公司的董事长、总经理由一人担任，董事担任监事，董事会成员大多由企业的经理人员担任，董事会难以发挥监督作用。监事会成员的薪水和职位的升迁大都由总经理或董事长决定，使监事会也形同虚设，难以有效发挥其监督职能。
（三）内部控制机制运行缺乏行之有效的监督
仅靠内部控制制度本身还不能自动发挥管理效能，切实实施内控制度并严格按制度办事，并在运行过程中适时加以审计和评价，才能真正实现提高效能的目的，保证内部控制的有效性。
三、加强企业内部控制的措施
（一）提高认识
领导重视是发挥内部会计控制作用的前提。企业单位负责人要深刻认识到实施内部控制不仅是会计管理部门的要求，而且也是规范经营、降低企业风险、提高管理效益以保证企业目标顺利实现的重要举措，必须亲自挂帅组织本单位内部会计控制的建设。
（二）深化产权制度改革
内部控制能否真正成为管理者的内在需求，是企业内部控制制度会否流于形式的关键。而要使内部控制成为企业的内在需求，主要取决于企业是否通过提供真实的会计信息取信于社会。但是目前许多企业尚未做到。
（三）明确控制目标
内部控制制度重点是围绕会计核算和会计监督环节来设置的。一般说来，健全的内部控制制度应能有效预防错误和舞弊的发生。即使发生了，也容易及时发觉和纠正。
（四）提高会计人员素质
会计人员素质是加强内部控制的关键，企业要通过科学合理的聘用、培训、轮岗、考核、奖励、晋升、淘汰等办法，提高财会人员整体素质。在聘用会计人员上，要制定严格的招聘程序，不仅要选择业务能力强的人，更要注意选择那些具有良好的道德观、价值观的人才。
（五）建立一个有效的会计系统
建立一个有效的会计系统，实施会计控制是内部控制制度的关键。在企业以会计准则为指导，自行设计会计制度日渐成为国家对会计的管理体制的情况下，会计系统的建立也就是企业会计制度的设计。
（六）充分利用会计电算化
会计电算化是现代会计发展的必然，因此我们要利用会计电算化建设，有效地加强会计内部控制，防范风险。在工作中要运用计算机对各项会计业务进行检查，建立一套先进的会计内部控制信息系统，用现代化手段对会计数据进行整理分析。
总之，加强实施内部控制能够规范社会主义市场经济秩序，确保国民经济稳定、持续、健康地向前发展。加强企业内部控制是出于企业自身竞争发展的要求，是经济社会发展的迫切要求，也是政府监督部门落实科学发展观、服务企业改革与发展的职责履行的要求。强化内部控制是方向、是趋势、是进步，但不能一蹴而就，一劳永逸。企业要逐步推广、建立和完善企业各项业务和层次的内部控制制度。
【参考文献】
［1］刘然. 关于完善企业内部控制措施的探讨[J]. 中国高新技术企业，2010（06）.
［2］纪景涛. 浅谈企业内部控制与风险管理[J]. 经济研究导刊，2010（01）.
［3］秦琦. 新形势下加强建筑企业内部控制的探讨[J]. 商业经济，2010（03）.
控制应用策略 篇12
随着钢铁形势日益恶化, 钢铁产品结构的升级以及工艺布局的调整在所难免, 国内带钢生产线超过70余套, 产能严重过剩;同时, 用户对带钢的质量要求也愈来愈高, 特别是一些现代化工业部门如汽车、制罐以及家电行业等都提出了更高的要求。带钢产品质量指标主要表现在断面形状、带钢平直度等方面, 如出现局部凸起、大凸度、楔形、镰刀弯、翘曲等产品缺陷, 都会影响带钢性能。莱钢1 500 mm热轧宽带生产线自2005年6月投产以来, 已生产的成熟品种达到20个, 已远远突破产品大纲设计要求, 但在产品质量上存在一定的不足和缺陷, 板形指标不能满足当前生产需求, 特别是薄规格的产品表现尤为突出, 严重影响了带钢产品质量。而终轧温度是影响钢板组织和性能的最主要的因素, 板带热连轧过程中, 带钢轧制温度是直接影响产品尺寸精度、力学性能以及轧机负荷合理分配的重要因素。提高终轧温度命中率, 可有效提升产品质量, 提升企业效益。
2 影响终轧温度的原因分析
影响带钢产品终轧温度因素较多, 主要受加热炉炉温度钢坯加热状况、除鳞水、粗轧机远近程度、热卷箱投入、机架间冷却水、带钢穿带速度、层冷冷却效果、季节变化等主要因素。
2.1 加热炉钢坯加热温度质量分析
钢坯热轧带钢生产过程中, 加热炉钢坯温度质量主要有以下几个方面的技术指标:钢坯的表面与中心温差;钢坯的“黑印”温差;钢坯的炉间平均温差。
钢坯加热温差在加热生产工序中是不可避免的, 温差越大影响钢坯质量越大, 钢坯温差不但影响轧机模型参数设定, 还关系到轧机“弹跳”及钢坯质量精度, 当温差较大或加热严重不均时将会影响到轧机传动跳闸和轧机设备事故。加热炉内的钢坯温度很难用检测仪表测出真实温度, 热电偶所测的只是加热炉内炉膛的炉气温度, 板坯加热主要依靠高温炉气和炉墙辐射传热, 因此, 其实际温度很难真正测量出来。
2.2 除鳞水
钢坯表面质量氧化铁皮如在进入轧机之前不进行清除, 不仅会影响钢坯质量, 还会对轧机轧辊造成磨损, 钢坯热轧工艺过程中基本上采用的高压水处理去除钢坯表面氧化铁皮。其机理是高压喷射的水压冲击钢坯表面, 产生振动和敲击作用, 高压水处理冲击氧化铁皮的过程中也影响到钢坯温度, 促使钢坯温度下降。
2.3 机架间冷却水
生产线精轧机冷却水包括中压工作辊冷却水、支撑辊冷却水、带钢机架间冷却水, 水流量工艺要求是满足现场生产的情况下尽量控制水流量, 以降低轧辊对带钢钢坯温度的影响, 由于轧制规程不同, 钢坯厚度不同, 各机架间水流量增减不均, 机架间冷却水是影响在线产品的重要因素, 及时调整和流量适当是对钢坯终轧温度影响的重要控制系统要求。
3 温度模型控制策略分析与改进
3.1 钢坯终轧温度控制分析
钢坯终轧温度主要表现在控制钢坯头部温度控制和全长终轧温度控制两部分。
3.1.1 钢坯头部终轧温度控制
钢坯头部终轧温度控制的目的是钢坯头部离开精轧机F6时温度和所设定的温度相差不大, 并为整个钢坯温度控制提供良好的条件。精轧预设定模型主要包括钢坯穿带速度、钢坯规格主要是钢坯厚度、机架间喷水模式及喷射流量。温度预设定模型主要保证钢坯头部温度达到目标终轧温度的精度内。钢坯轧制速度不仅影响生产线产能还和钢坯终轧温度息息相关;同时, 还必须考虑到轧机设备的轧制能力。因此, 在热轧带钢生产工艺过程中调整穿带速度是应受到轧制条件限制, 需要对相同规格的钢坯速度波动进行优化处理。
3.1.2 全长终轧温度控制
钢坯进入精轧机组后, 带钢各段进入精轧机组其温度波动比较大, 为确保终轧温度均匀, 需对带钢钢坯全长进行温度控制。精轧模型预设定时应根据热卷箱出口的高温计所测温度, 并考虑到带钢全长温度在精轧机组的变化, 计算出温度加速度, 通过加速度控制带材全长温度的波动趋势。
在钢坯轧制过程中, 当钢坯在精轧机组时需要对钢坯轧件进行分段采样和温度跟踪分析, 通过对钢坯终轧温度前馈和反馈控制两种相结合的方式来进行。温度前馈控制是由二级系统的终轧温度动态控制模块 (FTAC) 来完成, 温度反馈控制是L1系统来实现。如图1所示。
3.2 卷取温度控制
钢坯卷取温度是影响产品成品质量的重要参数, 层流冷却下带钢的传热过程十分复杂, 关于钢坯卷取温度影响因素较多, 主要包括带钢材质、规格、模型设定、现场冷却方式及冷却水条件、层冷设备等, 一般经过精轧机组后的钢坯规格厚度基本上达到预设定的厚度, 在层冷冷却过程中温度变化较大, 层冷冷却水与高温带钢表面的换热机理复杂且变化剧烈, 钢坯的热物性参数和对流换热系数会随着温将产生较大变化, 高密度管层流喷出的水流在一定压力下冲击到钢板表面, 在冲击区钢板表面不形成水蒸气膜。因此, 产生强烈冷却效果。沿钢板长度方向, 主要包括层流区、过渡区、紊流区。在垂直板面方向, 除了水流冲击区以外的其它区域, 从板面向上, 同样会出现上述状况, 钢坯层流冷却过程经过膜态沸腾、过渡沸腾和核沸腾冷却阶段, 钢板传热过程是非稳态的。相对于传统的统计回归模型, 本系统采用基于有限差分算法的温度预报模型可以比较细致地考虑换热边界条件、厚度方向热传导、带钢热物性参数与带钢的温降之间相互影响的关系。L2系统的主要任务是根据带钢材质、规格型号、冷却模型、精轧F6出口温度、穿带速度、冷却策略及PDI值, 计算和修正层流冷却区入口带钢的冷却阀门开启数目及冷却位置, 并根据卷取的温度对模型进行自适应调整, 提高钢坯温度控制精度, 冷却策略模型包括预设定、带钢段跟踪、动态设定 (前馈控制) 、卷取温度测量值采样滤波处理、有限差分温度模型、动态设定模型自适应 (闭环控制) 等模块。其最终目的是保证目标卷取温度和相应的冷却速度, 控制和提高带钢的组织性能。L1级的主要任务是在基础及自动化系统控制的基础下, 根据L1级设定的模型及带钢厚度、穿带速度、终轧温度和现场生产工艺的设备参数, 其模块功能主要是钢坯头尾跟踪、冷却阀门开启和关闭的延时处理、所测数值的分析计算, 通过模型运算控制层冷的集管组喷射, 实现对带钢冷却的控制, 将钢坯冷却到预设定的温度控制范围内, 使其力学性能和金相组织结构达到预定的质量要求。
4 结语
通过对带钢终轧温度模型策略改进以来, 带钢产品温度得到精确控制, 杜绝了急冷或所有阀不喷水现象, 为带钢板形控制打下坚实的基础, 带钢卷取温度命中率明显提高, 改善了带钢产品质量。
摘要：带钢终轧温度是影响钢板组织和性能的最主要的因素, 影响产品尺寸精度、力学性能以及轧机负荷合理分配的重要因素。带钢产品质量指标主要表现在断面形状、带钢平直度等方面, 如出现局部凸起、大凸度、楔形、镰刀弯以及翘曲等产品缺陷, 都会影响带钢性能。因此, 提出对带钢温度控制策略的研究, 可有效提升产品质量和产品竞争力, 提升企业效益。
关键词：终轧温度,模型,反馈控制
参考文献
[1]高世卿, 杨荃, 何安瑞, 等.基于遗传算法的精轧区温降模型研究[J].轧钢, 2010 (4) .