SCR脱硝预测控制系统的性能评价及修复方法研究

发布时间：2024-06-10 19:14

　　近年来,国家对燃煤电厂污染物排放的标准日趋严格,燃煤电厂SCR(selective catalytic reduction)脱硝系统的控制优化研究显得尤为重要。SCR脱硝系统是一个典型的存在输入输出约束的大迟延非线性对象。由于模型预测控制(model predictive control,MPC)可以直接处理过程约束和大迟延特性,并具有内在的容错和隐式解耦能力,在SCR脱硝系统的控制中具有广阔的应用前景。但对于SCR脱硝过程,随着运行时间的不断增加,催化剂会不断消耗,脱硝被控过程的动态特性会不断发生变化,从而使预测控制所建立的脱硝过程模型与实际脱硝过程的动态特性逐渐产生偏差。由于MPC本质上是一种依赖于模型的控制方法,当模型偏差超过一定范围,如果不及时采取相应措施,将严重影响SCR预测控制系统的控制性能,并可能造成脱硝效率降低和超标排放。本文针对SCR脱硝预测控制系统,从控制系统的可维护性角度出发,研究了SCR脱硝预测控制系统的性能评价、诊断及修复问题。首先研究了基于名义灵敏度函数的SCR脱硝预测控制系统的性能评价方法,用于实时监控SCR回路的控制性能;当控制性能下降时,通过基于相对灵...

【文章页数】：89 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1论文总体框架示意图

本文的结构组织图如图1-1所示。2.1引言

图2-1设计回路

图2-1所示是典型的单回路反馈控制框图,其中G0为被控对象名义模型,C为控制器。当名义模型G0与实际过程模型G相符且不受不可测扰动影响时,此时的回路称作设计回路,该回路的输出称为名义输出y0,它代表着系统的设计性能,可依据此构造性能评价基准。根据闭环灵敏度函数及互补闭环灵敏度函数....

图2-2出现模型失配的控制回路

图2-2是当实际运行中出现模型失配时的控制回路示意图:图中ΔG=G-G0是模型失配量,u是MPC控制器的实际输出作用,ym是预测模型G0在实际控制器输出u作用下的预测输出,T为该回路的闭环互补灵敏度函数,该闭环回路各信号之间存在以下关系:

图2-3出现不可测扰动的控制回路

当系统遇到不可测扰动时,此时控制回路示意图如图2-3所示,其中ν为不可测扰动,不可测扰动对回路所造成的影响可以等效为过程模型由G0变为G,如图中虚线框所示,即等同于模型失配的影响,故上述名义输出y0估计值的推导过程也适用于回路遇到不可测扰动的情况。2.3.3名义灵敏度函数性能评....

本文编号：3991784