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

发布时间：2021-06-23 15:58

　　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。 

【文章来源】：河北科技大学学报. 2020,41(05)

【文章页数】：9 页

【部分图文】：

主汽压单回路控制系统结构图

当系统受到内扰或者负荷扰动时,主汽压偏离设定值,控制器通过执行器调节煤气量,改变燃烧状态,使主汽压恢复稳定。为提高锅炉主汽压控制系统的响应速度和稳定性,在实际中通常采用串级回路控制方案,如图2所示。主汽压串级控制的副回路采用燃料量控制器,用于克服由煤气量或煤气热值变化造成的内部扰动,主回路采用主汽压控制器,用于克服由发电机组负荷变化造成的外部扰动[13-14]。当系统受到内扰时,炉膛内燃料燃烧释放的热量发生变化,副回路将检测装置得到的热量信号传递给燃料量控制器,控制煤气阀门开度,调节进入锅炉的燃料量,改变炉膛燃烧状况,从而实现主汽压稳定。当系统受到外扰时,主汽压产生变化,检测装置将主汽压信号传递给主汽压控制器,主汽压控制器通过副回路调节锅炉的燃料供应量使主汽压恢复稳定。

由图4可知,主汽压实际值与辨识输出值之间的最大偏差小于0.2 MPa,所建系统模型与实际系统十分接近,且广义预测控制对模型的类型和精度要求不高,因此辨识模型可以满足精确要求。图4 主汽压实际值与辨识输出值

【参考文献】：
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本文编号：3245233