This work discusses the maintenance of the water level for steam generators at its programmed value.
The control algorithm used here incorporates pole-assignment into minimum variance strategy. Therefore, the control system can keep the water level constant during full power by locating closed-loop poles appropriately, although the process has the characteristics of high complexity and nonlinearity.
For computer simulation, the parameter estimation is based on a parallel adaptation algorithm that is robust to noises. Increased computation efforts can compensate for lack of an integrator that is required to eliminate a steady state error. The steady state error is cancelled by a constant gain. All parameters are updated on-line at every sample instant, and control actions occur at every M sample instant in order to exclude excessive control actions. Also, the extra perturbation signals are added to the input signal such that the control system guarantee persistently exciting.
As shown in the results, excessive actions are diminished under low power conditions, too. And the stability of the closed-loop system is ensured at full power, because the closed-loop poles are placed to stable locations. Thus serious fluctuations in the water level hardly occur at full power, although the system is highly complex, nonlinear, and time-varying. As a result, the present pole-assignment self-tuning controller is quite robust and can easily deal with the unstable system or the system that has nonminimum phase property.
발전소의 증기 발생기 수위 제어는 현재 비례-적분 제어기에 의해 이루어지고 있으나 부하 변동에 따라서 전체 시스템의 운전 조건들이 심하게 변하고 있기 때문에 그 실패율이 매우 높다.
따라서, 여기에서는 운전 조건의 변화에 적응해 가면서 원하는 제어 기능을 안정되게 수행할수 있도록 고급의 self-tuning 제어기에 극점-지정 (pole-assignment) 방식을 첨가시킨 극점-지정 self-tuning 의 향상된 제어기를 적용시켰다. 그러므로 전체 폐회로 시스템의 극점들만을 안정된 위치로 지정해 주면 어떠한 상황 아래에서도 전체 시스템의 안정성은 보장된다. 뿐만아니라 시스템의 변수들을 추정하는 방법에 있어서도 기존의 직렬-병렬 추정 방식을 탈피하고 잡음에 보다 더 강건한 병렬 추정 방식을 도입함으로써 모사(simulation) 과정에서는 물론 실제 실험에서도 좋은 특성을 얻을수 있었다. 그리고 정상 상태 오차를 제거함에 있어서도 하나의 적분기를 사용함으로 인해 수반되는 계산 시간의 증대와 극점들의 위치 변동을 없애주기 위하여 하나의 이득 계수(gain factor)만으로 이 기능을 수행하도록 하였다.
결과적으로 여기서 사용한 병렬 추정 방식의 변수 추정 방법을 갖는 극점-지정 self-tuning 제어기는 발전소의 전출력 구간에서 안정된 작동을 행함은 물론 조정 변수(tuning factor)가 필요없기 때문에 거의 모든 시스템에서 쉽게 적용될수 있다.
