单元机组非线性广义预测控制应用研究

发布时间：2017-08-18 10:45

  本文关键词：单元机组非线性广义预测控制应用研究

  更多相关文章： 火电机组 主蒸汽温度 协调控制 非线性 广义预测控制

【摘要】：在火电单元机组中,主蒸汽温度控制系统和协调控制系统作为热工过程控制中最具代表性的两类非线性系统,其控制效果如何将对火电厂的安全、经济、稳定运行产生重大影响。虽然目前火电单元机组的热工控制系统仍以传统PID控制为主,然而随着火电单元机组的发展,电厂对热工过程的控制品质要求日益提高,传统PID控制越来越难以满足电厂的生产需求。因此现阶段急需寻找一种新的控制手段来提高火电机组热工过程的控制效果。本文根据北方联合电力公司达拉特发电厂2号机组优化项目的实际情况,选取机组主蒸汽温度控制系统与协调控制系统作为研究对象。针对两类系统中存在的大惯性、非线性和强耦合性等特点,在充分分析了两类系统被控对象特性以及机组实际情况的基础上,将广义预测控制应用于这两类系统中,在一定程度上改善了这两类控制系统的控制效果,解决了传统PID控制策略对大惯性、非线性、强耦合性系统控制不利的现状,提高了单元机组热工过程的控制水平,通过Simulink仿真结果验证了广义预测控制的控制效果。最后,针对实际工业现场的现状,提出一种优化控制系统的外挂运行方式,为各类先进控制策略在工业现场中的实际应用提供了一种方向。
【关键词】：火电机组 主蒸汽温度 协调控制 非线性 广义预测控制
【学位授予单位】：华北电力大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP273;TM621
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 绪论10-17
• 1.1 课题背景及研究的背景和意义10-12
• 1.1.1 主蒸汽温度控制系统10-11
• 1.1.2 协调控制系统11-12
• 1.2 国内外研究现状12-15
• 1.2.1 火电机组主蒸汽温度控制系统的研究现状12-14
• 1.2.2 火电机组协调控制系统研究现状14-15
• 1.3 论文主要工作15-17
• 第2章 基于T-S模型的模糊广义预测控制算法17-26
• 2.1 引言17
• 2.2 广义预测控制算法17-20
• 2.2.1 预测模型17-18
• 2.2.2 输出预测18-19
• 2.2.3 控制律求解19-20
• 2.3 广义预测控制的性能分析20-23
• 2.3.1 广义预测控制系统闭环传递函数20-21
• 2.3.2 广义预测控制的内模控制描述21-23
• 2.4 T-S模糊广义预测控制基本思想23-25
• 2.4.1 模糊辨识技术简介23-24
• 2.4.2 T-S模糊模型24-25
• 2.4.3 T-S模糊广义预测控制律推导25
• 2.5 本章小结25-26
• 第3章 单元机组主蒸汽温度控制系统仿真研究26-39
• 3.1 引言26
• 3.2 主蒸汽温度对象模型26-33
• 3.2.1 主蒸汽温度对象的静态特性26-27
• 3.2.2 主蒸汽温度对象的动态特性27-29
• 3.2.3 主蒸汽温度控制系统29-33
• 3.3 仿真研究33-38
• 3.3.1 仿真模型的建立33-35
• 3.3.2 仿真结果35-37
• 3.3.3 多模型预测控制加权策略37-38
• 3.4 本章小结38-39
• 第4章 单元机组协调控制系统仿真研究39-56
• 4.1 引言39
• 4.2 协调系统概述39-42
• 4.2.1 单元机组负荷控制基本方式39-41
• 4.2.2 单元机组协调控制系统的特点41-42
• 4.3 单元机组协调控制系统对象模型42-47
• 4.3.1 制粉动态42-43
• 4.3.2 蓄热动态43-44
• 4.3.3 过热器差压44
• 4.3.4 汽轮机动态44-45
• 4.3.5 简化模型45
• 4.3.6 机组模型参数的确定45-47
• 4.4 T-S模糊广义预测控制系统的设计47-53
• 4.4.1 单元机组协调控制系统线性化模型47-49
• 4.4.2 单元机组协调控制系统T-S模糊预测模型49
• 4.4.3 仿真研究49-53
• 4.5 外挂运行方式53-55
• 4.5.1 通讯判断逻辑54-55
• 4.5.2 优化控制器投入条件55
• 4.5.3 优化控制器切除条件55
• 4.6 本章小结55-56
• 第5章 总结与展望56-58
• 参考文献58-61
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果61-63
• 致谢63

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