基于預(yù)測控制對過熱汽溫控制系統(tǒng)的研究與仿真.pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，各企業(yè)工廠對能源的需求量越來越大，對電力工業(yè)的發(fā)展要求也越來越高。對發(fā)電過程中的各項能力與指標(biāo)提出了更高的要求。于是機(jī)組的容量越來越大，被控對象越來越復(fù)雜，電廠中對于過熱汽溫的控制越來越難以滿足。于是涌現(xiàn)了諸多先進(jìn)的控制方法，本文主要是將預(yù)測控制這一種新的控制理論方法應(yīng)用于過熱汽溫控制系統(tǒng)。首先是對被控對象即過熱汽溫的動靜態(tài)特征進(jìn)行分析，然后調(diào)研了預(yù)測控制算法，重點研究了動態(tài)矩陣算法，利用MATLAB軟件平臺進(jìn)行仿真設(shè)計

2、，并且與SIMENS公司的可編程邏輯控制器相結(jié)合，用電熱爐模擬現(xiàn)場過熱蒸汽循環(huán)系統(tǒng)，編寫程序和用戶界面，實驗結(jié)果證實：預(yù)測控制算法可在PLC控制器中實現(xiàn)并且具有良好的控制效果。
　　本文研究的主要內(nèi)容有以下幾點：
　　1)研究預(yù)測控制算法的基本原理和思想，推算出模型預(yù)測，滾動優(yōu)化，反饋校正的數(shù)學(xué)算法。深入研究預(yù)測控制中各個參數(shù)的選取方法以及對系統(tǒng)控制性能的影響。
　　2)傳統(tǒng)的過熱汽溫控制系統(tǒng)多采用串級控制系統(tǒng)，對于大

3、容量機(jī)組的控制效果有限。針對大遲延、大慣性的被控對象，設(shè)計了一種預(yù)測控制器，經(jīng) SIMULINK仿真實驗結(jié)果證明：不管是對單入單出系統(tǒng)還是對被控對象復(fù)雜的系統(tǒng)如過熱汽溫控制系統(tǒng)，新型控制器的控制效果都要優(yōu)于傳統(tǒng)的 PID控制系統(tǒng)，只要控制參數(shù)選取適當(dāng)，超調(diào)量更小，調(diào)節(jié)時間更短。
　　3)將預(yù)測控制算法應(yīng)用到 PLC控制器中，首先通過對數(shù)學(xué)模型的離散化，得出控制算法，然后在 PLC中用梯形圖語言編寫控制程序，制作WINCC控制界面，