基于 PFC -PID 的锅炉汽包水位控制系统

根据预测函数控制（Predictive Functional Control,PFC）的基本原理和应用特点,在分析其一般算法的基础上,设计了余热锅炉汽包水位控制系统的预测函数控制器。通过内回路采用传统 PID,外回路采用预测函数控制———预测函数控制与PID 串级控制相结合,取代传统的汽包水位三冲量串级 PID 控制。MATLAB 仿真结果表明,与传统 PID 控制策略相比,PFC PID 控制策略能快速消除给水流量的扰动,且具有较强的鲁棒性,动态品质良好。     

锅炉汽包水位的模糊预测控制

针对锅炉汽包水位的强非线性及虚假水位现象,研究了基于模糊模型的预测控制方案.在模糊建模中,采用模糊聚类法求取规则前提部分模糊集合的隶属函数,采用相似性算法清除冗余模糊集合,以获得规则简化、具有良好逼近能力的模糊模型.为了解决非凸优化问题,采用遗传算法进行目标函数优化;结合预测控制的特点,设计了适合于预测控制的遗传算法.试验结果证明了该方案是有效的.     

带模型预测的工业锅炉专家控制系统

本文提出的是工业锅炉汽包水位、蒸汽压力和炉膛压力等的控制方案,本方案集预测控制和专家控制的优点,避二者的缺点,使锅炉这样一个大滞后系统得到实时有效的控制。仿真结果表明,该方案对参数变化、阶变化及干扰均有很好的鲁棒性,且控制品质良好。     

锅炉汽包水位动态特性与给水控制

锅炉汽包水位时锅炉运行中的一个重要的控制参数,汽包水位控制的好坏关系到锅炉和汽轮机安全、经济运行。本文从质量平衡的角度出发,详细分析了锅炉汽包水位的动态特性,并介绍了电厂常用的汽包水位控制方案。     

汽包水位的遗传算法预测自整定PID控制研究

将预测控制和遗传算法PID控制结合起来应用到锅炉的汽包水位控制中,利用预测技术克服时滞,利用遗传算法优化PID参数,通过MATLAB仿真表明,这种控制算法和传统的串极三冲量控制方法相比,鲁棒性强,响应速度快,抗干扰能力强,是一种值得推广的控制方法.     

锅炉汽包水位控制系统的设计

锅炉汽包给水自动控制的目的是使锅炉的给水量适应锅炉的蒸发量，以保证汽包水位在规定的范围内。分析了锅炉汽包水位的特性，并详细介绍了汽包水位控制方案。     

联合循环余热锅炉汽包水位晃荡信号智能预测

为揭示联合循环余热锅炉汽包水位晃荡机理,应用混沌分形理论,选择合适的滞时τ,对联合循环余热锅炉汽包水位晃荡信号时间序列进行相空间重构,得出联合循环余热锅炉汽包水位晃荡信号具有混沌特性,同时建立输入层节点数为3、隐含层节点数为5、输出层节点数为1的神经网络预测模型对联合循环余热锅炉汽包水位晃荡时间序列进行预测.研究结果表明:混沌优化算法对联合循环余热锅炉汽包实验水位晃荡信号预报精度高,经过1 000次粗搜索迭代和761次细搜索迭代,可将误差降低至10-1.7.     

用于控制锅炉水位的Fuzzy-PID控制算法的改进

锅炉水位系统是锅炉工艺流程中最重要的环节之一,利用控制理论对锅炉汽包水位系统的自动控制进行研究是非常有必要的。针对锅炉汽包水位系统的自动控制,本文主要研究了目前常用的几种控制算法,并利用MATLAB软件对控制系统的核心——控制器进行了设计并仿真,最后通过仿真结果并结合实践应用对控制器进行一定的改善,从而得到一个关于锅炉汽包水位的较高控制品质的控制系统。     

锅炉汽包水位自整定模糊PID控制

锅炉汽包水位是一种非线性、时变大、强耦合的多变量系统.在建立锅炉汽包水位调节系统的基础上,运用自整定模糊PID控制对汽包水位进行控制.并对控制器的设计进行仿真分析,结果表明自整定模糊PID控制改善了汽包水位控制系统的静、动态特性,从而实现了对锅炉汽包水位的最佳实时控制.     

对高压锅炉汽包水位的分析及运行中的控制

本文对保持锅炉汽包水位的意义,汽包水位的运行工况及影响汽包水位变化的因素,以及针对这些因素如何对汽包水位进行有效的控制等问题作了较详尽的分析和阐述。     

基于多模型切换阶梯式广义预测控制的电站锅炉主汽温控制

为改善大型电站锅炉主汽温控制中自动化程度低、控制品质较差的问题,针对过热回路的大惯性、大滞后以及对象模型随负荷变化较大等特点,提出了一种基于模型切换的阶梯式广义预测控制方法,并将风量、上层磨煤量、蒸汽流量等影响因素综合应用于主汽温串级控制.该方法已在山东石横电厂1 025 t/h大型锅炉中进行了应用,结果表明,在机组正常工作负荷范围内均具有很好的控制品质,成功解决了该厂自建厂以来一直无法解决的主汽温自动控制问题.同时此控制器的设计具有较好的通用性和可移植性,适用于大滞后严重非线性时变系统的控制,易于推广应用.     

多变量预测控制及其在工业锅炉控制中的应用

本文利用预测控制方法,编制了监控级优化控制软件;同时,为了提高控制效果,节约能源,将该方法用到工业锅炉控制中去,设计了一种两级预测控制方法,并进行了仿真研究.     

多变量广义预测控制及一种简化算法

推导了多变量广义预测控制算法，该算法能有效地处理过程的不稳定性和非最小相位特性，并具有良好的解耦性能。同时提出一种处理纯滞后对象的新方法，即将近似法和广义预测控制相结合解决时滞的方案。这种方法可以解决通道之间时滞不同的对象，并且针对广义预测控制算法的复杂性对其简化算法（多变量单值广义预测控制算法）进行了研究。通过仿真研究表明，多变量单值广义预测控制算法在跟踪性、鲁棒性、抗干扰能力等方面都得到很好的控制效果。     

The real time cascade generalized predictive control and application to a boiler circuit system

Boiler-circuit system in a circulating fluidized bed conrbustion boiler is a complex and typical industrial process with a large lag and time-delay. Conventional PID algorithm can not obtain satisfied performance, especially in the presence of disturbance. A cascade generalized predictive control (CGPC) strategy, is which the inner loop can restrain the disturbance while the outer loop can eliminate the offset, is proposed in this paper. We develop cascade GPC algorithm instead of conventional PID algorithm in the boiler-circuit system. Simulation on experimental boiler-circuit models of circulating fluidized bed combustion boiler shows strong robustness.     

Smith预估算法在计算机控制系统中的应用

Smith预估控制是一种对被控对象的纯滞后补偿,在工业过程中有着比较广泛的应用。在传统Smith预估算法的理论基础上,采用Smith预估器与PID控制器相结合的方法,推导出相应的控制算法,利用实验室现有的硬件设备,确定控制方案,搭建计算机控制系统。被控对象为电加热管,其对象特性可以通过阶跃响应曲线测得。通过NI公司的LabVIEW软件平台,实现控制算法的软件编制以及相应的控制界面的设计。     

基于模糊预测控制的机车制动控制方法

为了减少模型参数、噪声耦合和随机性干扰对机车制动控制系统控制精度和稳定性的影响,提出1种基于模糊预测控制的制动控制方法,利用基于满意度的T-S模糊建模方法建立精确的预测模型.研究结果表明:通过模糊遗传算法进行滚动优化,获得全局最优解作为预测控制控制器的输出,进而提高系统控制快速性和稳定性,仿真结果验证了该方法的有效性.     

基于改进的隐式广义预测控制在燃气发电锅炉主汽压中的应用

针对燃气发电锅炉主汽压控制系统存在非线性、模型参数不确定等问题,提出了一种改进的隐式广义预测控制策略。首先,使用遗忘因子递推最小二乘法进行模型参数辨识,建立主汽压的离散数学模型;其次,在常规广义预测控制理论基础上建立主汽压的隐式广义预测控制系统,简化控制算法,通过在目标函数中增加PI结构,提高系统的鲁棒性。仿真结果表明,相比串级PID和常规隐式广义预测控制,所提控制策略在模型适配时调节时间最多减少20 s,模型失配时超调量最多减少5.08%,调节时间最多降低36 s,系统鲁棒性和抗干扰能力增强;工程应用表明,使用所提策略后主汽压控制偏差在±0.2 MPa之间,控制精度显著提高。改进的隐式广义预测控制较好地满足了工业生产中对主汽压的控制要求,具有较高的研究和应用价值。     

基于动态矩阵控制的自主移动机器人模型预测控制方法研究

自主移动机器人运动转向系统的精确控制是其实现直线运行、原地转向功能和完成自主巡航、自治搬运任务的重要基础。为实现对机器人运行转向系统的有效控制,通过分析自主移动机器人的运动转向系统的数学模型,构建出传递函数的表达形式,提出了一类基于动态矩阵控制(dynamic matrix control, DMC)的模型预测控制方法。此外,面向自主移动机器人的运动转向系统,利用Matlab平台开展了基于DMC的模型预测控制方法的仿真研究,仿真结果表明,在运动转向系统的控制过程中,基于DMC的预测控制方法同传统比例-积分-微分(proportion-integral-derivative,PID)控制器相比,在抑制超调、防止稳态误差等方面具有更强的控制性能;开展针对模型失配问题的仿真研究,进一步证明了该算法的鲁棒性和适应能力。同时,通过无障碍和有障碍两类情形下的机器人行走实验,验证了机器人运动系统的有效性。     

基于多模型切换的过热汽温自适应预测控制

为了克服电厂过热汽温对象大惯性、大滞后及参数随负荷显著变化对系统控制带来的困难,采用了一种基于多模型切换的自适应预测控制策略.采用多个固定模型和2个自适应模型并行辨识过热汽温对象的动态特性.在每个采样时刻基于切换性能指标选出最优的局部模型作为当前模型,并据此设计预测控制器,从而实现全工况运行的自适应控制.同时证明了所提出的多模型控制策略可以保证闭环系统输入输出有界稳定.仿真结果表明该控制策略在大工况范围具有良好的动态调节品质和鲁棒性能.