广义预测控制在锅炉汽温调节中的应用

本文研究采用广义预测控制GPC(Generalized Predictire Control)方法对火电厂锅炉过热汽温进行自动控制。通过仿真试验并同常规的PID型汽温调节系统比较表明,这种新型的控制规律将使汽温调节质量得到较大改善。文中还对GPC算法的鲁棒性进行了仿真研究,尽管被控对象的动态特性在较大范围内变化,但GPC算法使系统仍有良好的动态品质。因此,广义预测控制在锅炉过热汽温调节系统中的应用是很有前途的。     

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.     

火电厂汽包锅炉汽温控制的研究进展与发展趋势

火电厂汽包锅炉出口的过热蒸汽温度是整个汽水行程中工质的最高温度,对于电厂的安全经济运行有着重大影响.由于汽温调节过程是典型的大时延热工过程,受控对象为多容量、大惯性系统,扰动因素众多,给汽温调节带来很大的困难.基于火电厂汽包锅炉过热汽温控制方法的多样化,本文介绍了过热汽温控制系统的结构、控制方法及其发展现状与趋势.     

过热汽温的模拟柔性神经网络直接自适应控制系统

提出一种模拟复合正交柔性神经网络,并应用于电厂过热汽温的直接自适应控制方法。模拟柔性神经网络被用作为过热汽温控制系统中的主、副调节器,以改善控制系统的动态性能。神经网络采用5层网络结构,网络隐层节点采用带参数的Sigmoid函数构成的Laguerre（拉盖尔）复合正交多项式。网络在学习过程中,输入层与隐层之间不用调整权值,仅连续调整输出层与隐层之间的权值和隐层中Sigmoid函数的参数,以提高网络的学习适应性。网络隐层节点（处理元）是复合正交多项式的展开项,展开项的多少决定着网络的学习速度和精度。通过对具有严重参数不确定性、扰动以及大迟延的电厂过热汽温被控对象进行仿真研究,结果表明控制系统的干扰和超调明显减小,在控制系统的动态性能上,所提控制方法优于常规控制方法。电厂过热汽温控制取得了令人满意的效果。     

DMC算法在监控层嵌入到DCS层组态软件中的技术

提出了预测控制算法在监控层嵌入到DCS层组态控制软件中的应用技术。论述了该技术及其应用在某热电厂CFBB过热汽温控制中的技术方案,包括汽温对象特性描述及常规控制方案分析,改进的汽温控制方案设计。该方案将喷水减温执行机构的非线性特性的增益调度补偿、具有前馈-反馈结构的DMC预测控制和DMC-PID串级预测控制等先进控制技术综合应用,获得了良好的现场工业应用实验效果。     

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.     

超临界压力锅炉给水及过热汽温的自适应逆控制

研究了一种超临界压力锅炉给水及过热汽温的自适应逆控制方法.通过锅炉系统动态特性分析,构造了锅炉给水及过热汽温控制对象逆动力学模型输入向量结构,采用递推最小二乘支持向量机实现逆动力学模型的在线辨识,建立自适应逆控制系统,同时考虑直流锅炉出口汽温以及微过热汽温等对给水量和各级喷水量的共同需要,实现直流锅炉给水及过热汽温的综合控制.仿真试验表明,该控制系统具有良好的控制品质和自适应能力,并能有效地消除汽温分段控制方法中存在的控制量反复振荡现象.     

基于极值搜索算法的过热汽温控制系统优化方法

提出一种基于极值搜索算法的过热汽温控制系统PID参数优化策略.首先介绍了极值搜索算法的基本原理,然后基于该算法设计了过热汽温优化控制系统,最后通过大量仿真实验详细研究了极值搜索算法主要参数变化,以及采用不同目标函数,对优化结果的影响.该方法不依赖于对象的数学模型,而采用阶跃响应实验来获得系统性能指标相对于参数拢动量的梯度信号,在线调整PID控制器参数.仿真结果表明,基于该方法优化的过热汽温控制系统具有良好的动态调节品质和较强的适应性.     

直流炉主汽温自适应史密斯预估控制

针对大型直流炉主汽温对象的大延迟特性，对主汽温对象采用自适应预估控制。系统以某电厂直流炉主汽温对象为模型仿真，仿真结果表明，取得了预期的控制效果。     

基于网络的过热蒸汽温度可靠性控制

研究了在考虑执行器故障情况下,以及过热汽温的控制信号通过网络进行传输的情况下,过热汽温的温度控制系统的可靠性控制问题。建立了执行器随机故障模型,以串级控制为基本控制策略,利用Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式(linear matrix inequities,LMIs)技术,给出了系统随机均分稳定条件,提出了考虑执行器具有随机故障的过热蒸汽控制系统的控制器设计方法。通过仿真实验证明了提出的控制器设计方案的有效性。     

带降维观测器和PI的鲁棒串级汽温控制系统

本文以某电厂１６５０吨／时大型锅炉过热器出口蒸汽温度控制系统为研究对象，提出了一种带有降维状态观测器和ＰＩ的鲁棒双环串级控制方法，并给出了相应的参数整定算法。经ＡＬＳＴＨＯＭ公司ＭＩＣＲＯ－ＺＴ２０计算机分散控制系统在现场的运行表明，与常规的串级控制方法相比，新方法不仅使电厂汽温控制系统对电力负荷大波动等具有更强的自适应能力（即鲁棒性），而且可推广到其它大迟延大惯性对象的控制中去。     

采用观测器的过热汽温控制系统

本文对引进的500MW发电机组中的锅炉过热汽温控制系统的新技术,新理论进行了分析,重点分析解剖了过热器第三级喷水减温系统中,采用观测器重构过热器状态实现状态反馈的机理。     

过热蒸汽温度串级模糊控制

针对传统过热蒸汽温度串级控制参数固定不变,不能在线调整的缺点,应用模糊控制技术,设计了锅炉过热蒸汽温度模糊控制系统,并用仿真工具进行了对比仿真研究。仿真结果表明,采用模糊控制可获得比使用传统PID控制更为理想的调节效果,其综合控制品质指标提高,可以消除振荡,减小调节时间,降低了超调幅值。     

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。     

基于粗糙集神经网络PID的串级控制系统设计

提出一种基于粗糙集的神经网络PID控制器。该控制器利用粗糙集的数据约简方法，约简BP网络样本的冗余属性和属性值并保留重要数据得到最小样本，然后用这个最小样本训练BP网络。最后利用BP网络对动态过程中的PID控制参数进行实时在线调整。对串级过热气温控制系统的仿真结果表明，与传统的神经网络PID建模方法相比，该控制器网络训练时间少、抗扰性和鲁棒性强。     

空气和过热蒸汽干燥特性的对比

简要介绍了过热蒸汽干燥技术的优点及其在我国的发展潜力·指出过热蒸汽干燥过程和热空气相似,并对其恒速阶段的干燥机理进行了对比研究·利用Bond提供的蒸发速率公式,计算出过热蒸汽的传质阻力,证实其传质阻力非常小·以往的实验表明,在过热蒸汽干燥中存在逆转点温度,因此从干燥介质所能提供给物料热量的角度,计算出逆转点温度,从理论上解释了逆转点温度存在的原因·以立式振动输送干燥机为例,对热风干燥和过热蒸汽干燥的能耗进行了对比研究计算,结果证实以过热蒸汽作为干燥介质可以大大地降低该干燥机的能耗·