基于全局动态模型的锅炉主汽温GPC优化控制

锅炉主蒸汽温对象的复杂非线性动态特性使得常规设计的固定参数比例-积分-微分(PID)串级控制很难适应工况变化和保证各种环境下的控制品质.为此,采用基于SOM的RBF-ARX模型框架,通过运行数据离线辨识的方法获取主汽温对象全局动态模型参数,在该模型基础上设计具有滚动优化和反馈校正功能的广义预测控制(GPC)器.220 t/h高压煤粉锅炉模型上的仿真结果和130 t/h煤粉炉上的工程应用均显示该方法得到的全局动态模型具有较高的预测精度,设计的GPC控制器具有较强的工况变化适应能力,能够适应多煤种变化和负荷变化.     

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.     

大型电站锅炉主蒸汽温度的模块化阶梯式动态矩阵控制

针对淮南平圩电厂#1锅炉主蒸汽温度难以自动调节的问题,在充分了解系统特性、综合考虑各个扰动因素后,作者引入10个影响因素,提出了采用模块化、阶梯式动态矩阵控制方案,成功地解决了该厂2008t/h锅炉主蒸汽温度难以自动调节的问题,使其控制指标达到540±3℃之内,优于国家标准540±4℃.这一实施方案能解决大惯性、大时延及多扰动系统控制问题,具有在线辨识、滚动优化和实时反馈等优点.     

火电厂锅炉主蒸汽压力的阶梯式广义预测控制

在分析火力发电厂锅炉主萧汽压力动态特性及其串级控制方案的基础上，采用阶梯式控制策略，实现了锅炉主蒸汽压力的广义预测控制，并给出了预测控制方案的工程实现和控制效果。     

超临界机组主汽温偏差控制浅析

神华国华沧东发电有限责任公司二期工程2x660MW超临界机组锅炉为国产化660MW超临界直流锅炉．通过总结日常汽温调整经验,加强调整,消除汽温左右侧偏差。     

基于Matlab的锅炉过热汽温模糊控制系统仿真

针对电站锅炉过热蒸汽温度PID串级控制系统的效果并非十分理想的现状，应用Matlab的模糊推理工具箱，设计了锅炉过热蒸汽温度模糊控制系统，并用Simulink进行了对比仿真研究，结果表明，应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，不论在何种扰动下，其综合控制品质指标都比较高，动态过渡过程时间比较短，基本上可以消除振荡，超调幅值也比较小．     

火力发电锅炉主汽温控制系统的动态矩阵控制策略

针对火力发电锅炉主汽温控制系统的大惯性、纯滞后和非线性等特点,提出一种基于动态矩阵控制的主汽温预测控制策略。根据过热蒸汽传输通道特性,将减温水流量扰动作为前馈补偿;综合考虑机组负荷、燃料波动等扰动因素设计动态矩阵控制器;采用有限时段的滚动优化策略,并引入基于误差的反馈校正算法,从而能全面考虑模型失配、时变、干扰等引起的不确定性,及时弥补这些因素造成的影响,提高系统的鲁棒性。仿真结果表明:与常规PID和Smith预估控制策略相比,在施加扰动情况下所设计的控制策略调节时间最多可减少314.28 s,超调量最多可降低12.6%;在模型失配情况下调节时间最多可减少516.66 s,超调量最多可降低15.46%。工程应用结果表明:主汽温控制偏差低于±5℃,动态和稳态性能得到了很大改善,能有效满足发电锅炉主汽温控制系统的实际要求。     

火电厂锅炉主汽温度控制方法探讨

锅炉是火电厂极其重要的基础设备,发挥着重要的作用。主蒸汽温度是锅炉最主要的输出变量之一。主汽温度在确保机组运行的安全性能和稳定性能方面具有极其重要的作用,因为主汽温度具有自动调节的作用,主要是通过维持过热器出口气温的范围,以保持其在正常范围内进行运转。本文主要阐述了导致锅炉主汽温度变化的各种不同因素,并且指出了控制的必要性和重要意义。     

基于自适应模糊控制的主汽温控制系统研究

火电厂锅炉的出口过热汽温是整个汽水行程中工质的最高温度,对于电厂的安全、经济运行有重大影响。由于运行过程对于汽温的严格要求,我们必须将其控制在给定值附近。过热汽温对象具有大延迟、大惯性、时变等特点,使汽温的控制具有一定的难度,尤其当发生扰动的时候,能否及时调节控制系统,把温度维持在一定的偏差范围内,对控制系统来说是非常重要的。由于PID控制、模糊控制的效果不能令人满意,故本文提出了自适应模糊控制方法,以提高控制系统的控制品质。     

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。     

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。     

并列运行电站锅炉主蒸汽温度先进控制

针对电站锅炉具有大惯性、大纯滞后、强干扰等特点，采用最小二乘和相关系数辨识相结合的方法建立系统数学模型；构造带前馈的串级控制器调节主蒸汽温度，控制器外环采用阶梯式广义预测控制，内环为PID（proportional—integral—derivative）控制；设计并使用了智能监督级，保证了先进控制的投用率．实际运行情况表明，该先进控制系统具有良好的控制品质．     

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.     

一种改进的广义预测控制方法

为了改善建筑结构控制效果,在模型不精确的前提下达到振动控制的目的.采用实际测量和预测相互结合的广义预测控制算法,通过引入相对稳定性矩阵和可调增益参数的办法来改进原控制算法,提高在地震作用时主动控制系统的稳定性.数值仿真表明:单纯附加相对稳定性矩阵来设计控制器虽然可以提高控制系统的稳定性,但控制效果不能保证,只有引入可调增益参数方可保证振动控制的效果;可调增益参数应该根据实际控制的效果进行调整,而相对稳定性矩阵可根据原系统矩阵来选取,最好取对角矩阵;其对角元素选取以改善原控制系统的极点分布为目的.     

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。     

基于阶梯式动态矩阵控制的电烤箱温度控制系统

通过测试电烤箱的阶跃响应,用作图法得到电烤箱的模型.在此基础上将阶梯式动态矩阵控制应用于电烤箱温度控制系统中,该算法能有效处理系统的时延,对模型的依赖性较低;而且由于阶梯式控制策略的引入使得计算简单,控制量变化平缓,很适合于实际应用.在电烤箱上的实时控制效果显示出该算法的优良性能.     

工业锅炉汽包水位系统智能调节研究

针对工业锅炉中具有较复杂动态特性的汽包水位系统,提出了用广义预测控制算法对锅炉汽包水位控制的一种有效方法。该方法是预测控制技术的一个非常重要的分支,将这种算法用于锅炉汽包水位控制的仿真研究表明,该控制方案表现出良好的控制品质并能适应被控对象参数的变化,具有较强的鲁棒性和自适应能力。它明显优于传统的 PID 控制。     

预测控制中柔化因子与控制增量权重的研究

研究了控制步长M≥1时动态矩阵控制（dynamic matrix controller，DMC）的柔化因子和控制增量权重之间的关系，分析了增益对二者取值的影响，并通过仿真实验进行了验证．这一研究为控制增量权重的取值提供了一个量化的指导．