本文關鍵詞：預測控制在主汽溫系統(tǒng)中的應用研究

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【摘要】：電廠主汽溫系統(tǒng)具有大慣性、大遲延、時變、擾動因素多等特點。隨著機組容量的增大,主汽溫系統(tǒng)會更加復雜。主蒸汽溫度的好壞直接影響著整個電廠的安全經(jīng)濟運行,因此該系統(tǒng)的控制要求非常嚴格。目前,由于PID控制器原理簡單,易于操作,在電廠中廣泛應用。針對復雜主汽溫系統(tǒng),源于反饋機理的傳統(tǒng)PID控制,往往會由于不能及時調(diào)節(jié)而造成過調(diào),而且在多變環(huán)境中,固定控制器參數(shù)控制效果都不太理想。本文的研究內(nèi)容為預測控制在主汽溫系統(tǒng)中的應用研究,根據(jù)主汽溫系統(tǒng)的特性,采用廣義預測控制作為研究方向。本文首先研究了遞推粒子群算法,將粒子群算法和遞推思想進行結合,構成遞推粒子群算法。其次,選取仿真機上的模型作為被控對象,基于實際閥門限幅的運行環(huán)境,在硬約束的情況下,利用遞推粒子群進行參數(shù)估計,選取基于丟番圖方程的廣義預測算法進行控制,得到了很好的控制效果。但是,廣義預測控制需要求解丟番圖方程和仿真控制中采用硬約束的方法,不僅計算量大而且與工業(yè)實際會有很大的出入。在這種情況下,文中進一步提出了一種自帶約束輸入的廣義預測控制,該算法選用常用的CARMA模型作為研究基礎,結合約束輸入柔化系數(shù),柔化閥門開度變化,推導簡單,計算量小,同時避免了輸入存在激增的情況,更貼近于工業(yè)實際。結果表明,該基于約束輸入的廣義預測控制具有很好魯棒性和控制能力,實用價值強。
【關鍵詞】：廣義預測控制 主汽溫 遞推 粒子群 約束輸入
【學位授予單位】：華北電力大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TM621;TP273
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 緒論9-15
• 1.1 研究背景及意義9-10
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-13
• 1.2.1 主汽溫對象的研究現(xiàn)狀10-11
• 1.2.2 預測控制的產(chǎn)生和發(fā)展11-13
• 1.3 本文主要工作13-15
• 第2章 主汽溫系統(tǒng)分析15-22
• 2.1 主汽溫對象的動態(tài)特性15-17
• 2.2 主汽溫系統(tǒng)的常規(guī)調(diào)節(jié)方式17-21
• 2.2.1 串級主汽溫控制方式17-19
• 2.2.2 導前微分信號的汽溫控制系統(tǒng)19-21
• 2.3 本章小結21-22
• 第3章 遞推粒子群算法22-29
• 3.1 粒子群算法原理22-24
• 3.2 標準粒子群算法24-25
• 3.3 遞推粒子群算法及實現(xiàn)25-28
• 3.4 本章小結28-29
• 第4章 廣義預測控制29-43
• 4.1 預測控制的基本原理29-32
• 4.1.1 預測模型29-30
• 4.1.2 滾動優(yōu)化30
• 4.1.3 反饋校正30-32
• 4.2 廣義預測控制32-39
• 4.2.1 模型預測32-35
• 4.2.2 滾動優(yōu)化35-37
• 4.2.3 反饋校正37-38
• 4.2.4 GPC算法中主要參數(shù)對控制系統(tǒng)的影響38-39
• 4.3 廣義預測在主汽溫系統(tǒng)中的應用39-42
• 4.3.1 仿真系統(tǒng)簡介39
• 4.3.2 傳遞函數(shù)離散化39
• 4.3.3 主汽溫系統(tǒng)的廣義預測控制仿真39-41
• 4.3.4 改變控制參數(shù)的廣義預測控制仿真41-42
• 4.4 本章小結42-43
• 第5章 約束輸入的廣義預測控制43-50
• 5.1 模型預測43-44
• 5.2 參考軌跡44-45
• 5.3 將來輸出 ( )my k (10)j的簡化計算45
• 5.4 目標函數(shù)與控制算法45-47
• 5.5 約束輸入的廣義預測控制仿真47-49
• 5.6 本章小結49-50
• 第6章 總結與展望50-51
• 參考文獻51-54
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文和參加的科研情況54-55
• 致謝55

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