预测控制在主汽温系统中的应用研究

发布时间：2017-08-05 07:08

  本文关键词：预测控制在主汽温系统中的应用研究

  更多相关文章： 广义预测控制 主汽温 递推 粒子群 约束输入

【摘要】：电厂主汽温系统具有大惯性、大迟延、时变、扰动因素多等特点。随着机组容量的增大,主汽温系统会更加复杂。主蒸汽温度的好坏直接影响着整个电厂的安全经济运行,因此该系统的控制要求非常严格。目前,由于PID控制器原理简单,易于操作,在电厂中广泛应用。针对复杂主汽温系统,源于反馈机理的传统PID控制,往往会由于不能及时调节而造成过调,而且在多变环境中,固定控制器参数控制效果都不太理想。本文的研究内容为预测控制在主汽温系统中的应用研究,根据主汽温系统的特性,采用广义预测控制作为研究方向。本文首先研究了递推粒子群算法,将粒子群算法和递推思想进行结合,构成递推粒子群算法。其次,选取仿真机上的模型作为被控对象,基于实际阀门限幅的运行环境,在硬约束的情况下,利用递推粒子群进行参数估计,选取基于丢番图方程的广义预测算法进行控制,得到了很好的控制效果。但是,广义预测控制需要求解丢番图方程和仿真控制中采用硬约束的方法,不仅计算量大而且与工业实际会有很大的出入。在这种情况下,文中进一步提出了一种自带约束输入的广义预测控制,该算法选用常用的CARMA模型作为研究基础,结合约束输入柔化系数,柔化阀门开度变化,推导简单,计算量小,同时避免了输入存在激增的情况,更贴近于工业实际。结果表明,该基于约束输入的广义预测控制具有很好鲁棒性和控制能力,实用价值强。
【关键词】：广义预测控制 主汽温 递推 粒子群 约束输入
【学位授予单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM621;TP273
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 绪论9-15
• 1.1 研究背景及意义9-10
• 1.2 国内外研究现状10-13
• 1.2.1 主汽温对象的研究现状10-11
• 1.2.2 预测控制的产生和发展11-13
• 1.3 本文主要工作13-15
• 第2章 主汽温系统分析15-22
• 2.1 主汽温对象的动态特性15-17
• 2.2 主汽温系统的常规调节方式17-21
• 2.2.1 串级主汽温控制方式17-19
• 2.2.2 导前微分信号的汽温控制系统19-21
• 2.3 本章小结21-22
• 第3章 递推粒子群算法22-29
• 3.1 粒子群算法原理22-24
• 3.2 标准粒子群算法24-25
• 3.3 递推粒子群算法及实现25-28
• 3.4 本章小结28-29
• 第4章 广义预测控制29-43
• 4.1 预测控制的基本原理29-32
• 4.1.1 预测模型29-30
• 4.1.2 滚动优化30
• 4.1.3 反馈校正30-32
• 4.2 广义预测控制32-39
• 4.2.1 模型预测32-35
• 4.2.2 滚动优化35-37
• 4.2.3 反馈校正37-38
• 4.2.4 GPC算法中主要参数对控制系统的影响38-39
• 4.3 广义预测在主汽温系统中的应用39-42
• 4.3.1 仿真系统简介39
• 4.3.2 传递函数离散化39
• 4.3.3 主汽温系统的广义预测控制仿真39-41
• 4.3.4 改变控制参数的广义预测控制仿真41-42
• 4.4 本章小结42-43
• 第5章 约束输入的广义预测控制43-50
• 5.1 模型预测43-44
• 5.2 参考轨迹44-45
• 5.3 将来输出 ( )my k (10)j的简化计算45
• 5.4 目标函数与控制算法45-47
• 5.5 约束输入的广义预测控制仿真47-49
• 5.6 本章小结49-50
• 第6章 总结与展望50-51
• 参考文献51-54
• 攻读硕士学位期间发表的论文和参加的科研情况54-55
• 致谢55

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本文编号：623567