多变量广义预测控制在锅炉燃烧系统中的应用研究

发布时间：2017-08-04 20:32

  本文关键词：多变量广义预测控制在锅炉燃烧系统中的应用研究

  更多相关文章： 锅炉燃烧控制 大时滞 建模 广义预测控制 多变量

【摘要】：锅炉燃烧控制系统不仅是一个复杂的多变量系统,并且还存在着大惯性滞后、在一定程度表现出非线性等特点,这就使得常规的PID算法不能很好地满足其要求,作为一种从工业生产过程中发展起来的新型算法,广义预测控制对于解决这类问题具有很好地控制效果。本文将多变量广义预测控制算法应用于锅炉燃烧系统中,得到了良好地仿真效果。本文主要从以下几个方面进行了研究,并取得一定的研究成果。(1)在了解锅炉燃烧系统工艺和控制要求的前提下,对各环节提出针对不同情况下的具体控制方案,而后分析了锅炉燃烧控制系统的难点,针对传统PID算法在处理这类复杂工业过程时未能得到满意的效果,于是提出把多变量广义预测控制这种对模型要求低且适合大时滞非最小相位系统的算法应用其中。(2)首先介绍了预测控制算法的理论,而后从单变量和多变量系统两个方面系统地阐述了广义预测控制算法,了解到传统算法在线计算量大这一实际问题,于是提出改进的广义预测控制,并通过仿真实例对该算法的可行性进行了研究。(3)通过对传统PID控制在锅炉燃烧系统中存在的一些问题,提出了把改进的多变量广义预测控制算法应用到锅炉燃烧系统中,以某电厂锅炉燃烧系统为例,进行仿真研究,根据仿真结果分析该算法的可行性。
【关键词】：锅炉燃烧控制 大时滞 建模 广义预测控制 多变量
【学位授予单位】：青岛科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TK223.2
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 第1章 绪论8-17
• 1.1 课题介绍8-13
• 1.1.1 研究课题的提出9
• 1.1.2 课题的研究现状9-12
• 1.1.3 研究课题的目的和意义12-13
• 1.2 课题的理论发展13-15
• 1.2.1 预测控制的形成13-15
• 1.2.2 广义预测控制的发展15
• 1.3 本文工作15-17
• 第2章 锅炉燃烧控制系统17-30
• 2.1 锅炉设备的工艺流程17-19
• 2.2 锅炉燃烧控制系统19-28
• 2.2.1 燃烧过程自动控制任务19-20
• 2.2.2 蒸汽压力控制系统20-23
• 2.2.3 烟气含氧量闭环控制系统23-25
• 2.2.4 炉膛负压控制系统25-27
• 2.2.5 安全连锁控制系统27-28
• 2.3 控制对象的复杂性分析28-29
• 2.4 本章小结29-30
• 第3章 广义预测控制算法30-44
• 3.1 预测控制的原理30-34
• 3.1.1 预测模型30-32
• 3.1.2 滚动优化32-33
• 3.1.3 反馈校正33-34
• 3.2 广义预测预测控制算法34-40
• 3.2.1 传统单变量广义预测控制35-38
• 3.2.2 改进的单变量广义预测控制38
• 3.2.3 仿真研究38-40
• 3.3 多变量广义预测控制算法40-43
• 3.3.1 传统多变量广义预测控制40-41
• 3.3.2 改进的多变量广义预测控制41-42
• 3.3.3 仿真研究42-43
• 3.4 本章小结43-44
• 第4章 多变量广义预测控制在锅炉燃烧中的应用研究44-56
• 4.1 多变量广义预测控制在锅炉燃烧系统中的应用研究44-51
• 4.1.1 算法描述45-47
• 4.1.2 控制器参数选择47-50
• 4.1.3 鲁棒性分析50-51
• 4.2 仿真研究51-53
• 4.3 控制方案53-55
• 4.3.1 硬件部分53-54
• 4.3.2 软件部分54-55
• 4.4 本章小结55-56
• 结论与展望56-58
• 参考文献58-61
• 致谢61-62
• 攻读学位期间发表的学术论文62-63

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本文编号：621579