反馈和功率反馈.doc

反馈fn ku 泛指发出的事物返回发出的起始点并产生影响信息反馈反馈(feedback)又称回馈，是控制论的基本概念，指将系统的输出返回到输入端并以某种方式改变输入，进而影响系统功能的过程，即将输出量通过恰当的检测装置返回到输入端并与输入量进行比较的过程。反馈可分为负反馈和正反馈。前者使输出起到与输入相反的作用，使系统输出与系统目标的误差减小，系统趋于稳定；后者使输出起到与输入相似的作用，使系统偏差不断增大，使系统振荡，可以放大控制作用。对负反馈的研究是控制论的核心问题。把放大器的输出电路中的一部分能量送回输入电路中，以增强或减弱输入讯号的效应。增强输入讯号效应的叫正反馈；减弱输入讯号效应的叫负反馈。正反馈常用来产生振荡；负反馈能稳定放大，减少失真，因而广泛应用于放大器中。医学上指某些生理的或病理的效应反过来影响引起这种效应的原因。起增强作用的叫正反馈；起减弱作用的叫负反馈。（信息、反映等）返回：市场销售情况的信息不断到工厂。 传播学上的反馈：指传播过程中受传者对收到的信息所作的反应，获得反馈讯息是传播者的意图和目的，发出反馈是受传者能动性的体现。液压调速器在感应元件和油量调节机构之间加入一个液压放大元件(液压伺服器)，使感应元件的输出信号通过放大元件再传到油量调节机构上去，因此也叫间接作用式调速器。 液压放大元件有放大兼执行作用，主要由控制和执行两个部分组成。 一、无反馈的液压调速器 其工作原理如下： 当负荷减小时，由曲轴带动的驱动轴转速升高，飞球的离心力增加，推动速度杆右移。于是，摇杆以A点为中心逆时针转动，滑阀右移，压力油进入伺服器油缸的右部空间。与此同时，油缸的左部空间通过油孔与低压油路相通，其中的油被泄放。在压差的作用下，伺服活塞带动喷油泵齿条左移，以减少供油量。当转速恢复到原来数值时，滑阀也回到中央位置，调节过程结束。 当负荷增加，转速降低时，调速过程按相反方向进行。 从上述分析可知，调速器飞球所产生的离心力仅用来推动滑阀，因而飞球的重量尺寸就可以做得较小。而作为放大器的液压伺服器的作用力，则可根据需要，选择不同尺寸的伺服活塞和不同滑油压力予以放大。 但是，在这种调速器中，因为感应元件直接驱动滑阀，无论它朝哪个方向往动，均难准确地回到原来位置而关闭油孔。这样就使柴油机转速不稳定，而产生严重的波动。 为了使调速器能稳定调节，在调速器中还要加入一个装置，其作用是在伺服活塞移动的同时对滑阀产生一个反作用，使其向平衡的位置方向移动，减少柴油机转速波动的可能性。这种装置称为反馈机构。 二、具有刚性反馈机构的液压调速器 它的构造与上述无反馈液压调速器基本相同，只有杠杆义AC的上端A不是装在固定的铰链上，而是与伺服活塞的活塞杆相连。这一改变使感应元件、液压放大元件和油量调节机构之间的关系发生如下的变化。 当负荷减小时，发动机转速升高，飞球向外张开带动速度杆向右移动。此时伺服活塞尚未动作，因此反馈杠杆AC的上端点A暂时作为固定点，杠杆 AC绕A反时针转动，带动滑阀向右移动，把控制孔打开，高压油便进入动力缸的右腔，左腔与低压油路相通。这样高压油便推动伺服活塞带动喷油调节杆向左移动，并按照新的负荷而减少燃油供给量。 在伺服活塞左移的同时，杠杆AC绕C点向左摆动与B点相连接的滑阀也向左移动，从而使滑阀向相反的方向运动。这样在伺服活塞移动时能对滑阀运动产生了相反作用的杠杆装置称为刚性反馈系统。当调节过程终了时，滑阀回到了起始位置，把控制油孔关闭，切断通往伺服油缸的油路。这时伺服活塞就停止运动，喷油泵调节杆随之移动到一个新的平衡位置，发动机就在相应的新负荷下工作。因此，相应于发动机不同的负荷，调速器就具有不同的稳定转速。因为发动机负荷变化时需要改变供油量，所以A点位置随负荷而变。与滑阀相连接的B点在任何稳定工况下均应处于原来的位置，与负荷无关。这样C点的位置必须配合A点作相应的变动，因而导致了转速的变化。假如当负荷减小时，调速过程结束后，滑阀回到中间原来位置时，伺服活塞处于减少了供油量位置，使A点偏左，C点偏右，因C点偏右，弹簧进一步受压，只有在稍高的转速下运转才能使飞球的离心力与弹簧压力平衡。这说明负荷减小时稳定运转后，柴油机的转速比原来稍有升高。同理，当负荷增加时，稳定运转后，柴油机的转速比原来稍有降低。具有 刚性反馈的液压调速器，可以保证调速过程具有稳定的工作特性，但负荷改变后，柴油机转速发生变化，稳定调速率d不能为零。 如果要求负荷变化时即要调速过程稳定，又能保持发动机转速恒定不变(即入就必须采用另一种带有弹性反馈系统的液压调运器。 三、具有弹性反馈的液压调速器 它实际上是在刚性反馈装置中加入一个弹性环节缓冲器和弹簧。弹簧的一端同固定的支点相连，而另一端则与缓冲器的活塞相连。缓冲器的油缸同伺服器的活塞成刚体联接。 当发动机负荷减小时，转速增大，飞球的离心力增加。同样，滑阀右移，而伺服活塞则左移，减少喷油泵的供油量。当活塞的运动速度很高时，缓冲器和缓冲活塞就象一个刚体一样地运动。随着伺服活塞5的左移，缓冲器和AC杠杆上的A点也向左移动。这一过程和上述刚性反馈系统的调速器完全相同。但当调速过程接近终了时，滑阀已回到原来的位置，遮住了通往伺服油缸的油路，此时缓冲器和伺服活塞已停留在新负荷相应的位置上。被压缩的弹簧由于有弹性复原的作用，因此使A点带动缓冲器活塞相对于缓冲器油缸移向右方，回到原来位置。缓冲活塞右方油缸中的油经节流阀流到左方。于是，AC杠杆上的各点都恢复到原来的位置，此时调速器的套筒亦因转速复原而回到原来的位置。这样，发动机的转速就保持不变，当负荷增加时，动作过程相反。这种调速器的稳定调速率d为零。负荷功率控制 负荷调节是由三个回路组成的串级调节系统，通过对高压调门的控制来控制机组负荷。这三个回路分别是：内环调节压力回路（IMP），调节器为PI，给定值REF2；中环功率调节回路（MW），调节器为PI，给定值REF1；外环转速一次调频回路（WS）调节器为1/，给定值REFDMD。 在负荷控制系统中，负荷设定值代表要求机组带的负荷。当机组在稳定运行状态时为运行人员或负荷调度（ADS）要求机组所带的负荷。对于参与一次调频的机组，它还应当随电网负荷的变化改变出力，因此负荷设定值中应有反映电网负荷要求的信号，这就是频差信号。它反映了电网负荷变化的大小和方向。DEH控制系统中，一般将频差信号乘上比例系数后与负荷定制信号相加。经过修正后，定值信号既反映了稳定状态下对机组的负荷要求，又反映了电网负荷变化时对机组负荷的要求。频差信号所乘比例系数越大，则机组对电网负荷变化的反应越敏感，承担调频任务也越重。对于带基本负荷的机组，频差信号被切除或乘上的百分系数很小。频差比例系数根据调峰机组所承担一次调频百分比来确定。 经过转速频差修正后的定值送入负荷控制的串级系统，控制系统的反馈信号是电功率信号和汽轮机调节级压力信号。其中调节级压力信号对控制作用（汽轮机调节阀门开度）反应比较快，它近似代表送入汽轮机的蒸汽流量，当设定值改变或内扰（如主蒸汽压力变化引起蒸汽流量改变）时，对于IMP控制回路能及时加以控制，使机组负荷基本上与设定值相等，如果机组的负荷与要求还有偏差，则通过MW反馈回来进一步加以修正，最终保持电功率信号与设定值相一致。因此，快速反应的IMP回路对机组起了粗调作用，反应较慢的电功率回路起了细调作用。两个控制作用都是比例积分（PI）控制作用，细调是通过电功率回路的PI输出与负荷设定值（经偏差修正后）相乘后，作为IMP回路的设定值。 功率反馈回路PI控制运算是这样设置的：比例积分输出的平衡位置是1。当输出功率偏差为正时，输出向大于1的方向积分，使经过频差修正的设定值乘大于1的系数后，送至IMP控制回路，从而使机组负荷增大。当输入功率偏差为负时，输出向小于1的方向积分，与设定值相乘后，使设定值减小，送至IMP控制回路，使机组负荷减小。同时，在比例积分输出端设置了上下限值，使它在1附近的小范围内变动，因为调节级压力信号和发电机输出功率信号在稳定状态下都代表了机组的出力，它们应该是相等的。故由IMP回路保持第一级压力等于负荷给定值后，发电机功率信号与给定值之间偏差不会很大，因此将功率回路的比例积分控制输出，限制在1附近已足够了，细调作用不宜过大，否则反而造成系统振荡。如果发电机输出功率信号被切除，则该控制回路不起作用。控制系统通过保持第一级汽室压力来间接保证机组输出功率。如果调节级汽室压力信号被切除，这时IMP控制回路PI控制器不起作用，内扰靠发电