監(jiān)督預(yù)測(cè)控制在有機(jī)朗肯循環(huán)(ORC)系統(tǒng)中的應(yīng)用.pdf

1、低溫余熱資源廣泛存在于各工業(yè)過(guò)程中,總量巨大,實(shí)現(xiàn)余熱有效利用具有巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。在低溫?zé)崮馨l(fā)電領(lǐng)域,基于有機(jī)朗肯循環(huán)的熱力發(fā)電系統(tǒng)因具有效率高,對(duì)設(shè)備要求較低,采用有機(jī)工質(zhì)減少環(huán)境污染等特點(diǎn)而受到廣泛重視。其中膨脹機(jī)與蒸發(fā)器為系統(tǒng)的核心環(huán)節(jié),它們的運(yùn)行直接影響到系統(tǒng)的效率與安全,本文對(duì)其數(shù)學(xué)模型以及先進(jìn)控制策略進(jìn)行了研究。
　　 本文在深入分析渦旋膨脹機(jī)工作過(guò)程的基礎(chǔ)上,對(duì)已有渦旋膨脹機(jī)經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ瓦M(jìn)行深入分析,考慮到工質(zhì)泄

2、漏現(xiàn)象的影響,對(duì)模型進(jìn)行簡(jiǎn)化,建立渦旋膨脹機(jī)的動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型,并按照調(diào)節(jié)系統(tǒng)的原理,建立渦旋膨脹機(jī)電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)。渦旋膨脹機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)具有非線性、不確定性等特點(diǎn),針對(duì)這一問(wèn)題,本文將單變量監(jiān)督預(yù)測(cè)控制應(yīng)用到渦旋膨脹機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)中。監(jiān)督預(yù)測(cè)控制(SPC)是基于廣義預(yù)測(cè)控制算法發(fā)展起來(lái)的一種先進(jìn)控制算法,是針對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)的一類有效的優(yōu)化控制策略,通過(guò)在通常的校正級(jí)上面加一層監(jiān)督級(jí)而實(shí)現(xiàn),且性能指標(biāo)中包括了調(diào)節(jié)指標(biāo)和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)在內(nèi)的多重目標(biāo),具有更通用的

3、使用價(jià)值。同時(shí),為提高這種算法的運(yùn)行優(yōu)化時(shí)間,文中同時(shí)對(duì)改進(jìn)的監(jiān)督預(yù)測(cè)控制算法進(jìn)行研究,實(shí)現(xiàn)單變量監(jiān)督預(yù)測(cè)控制算法的改進(jìn),并將其應(yīng)用到膨脹機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)中。結(jié)果表明,與廣義預(yù)測(cè)控制算法相比較監(jiān)督預(yù)測(cè)控制及其改進(jìn)算法有效改善了調(diào)節(jié)系統(tǒng)的性能,具有良好的控制效果和跟蹤能力。
　　 蒸發(fā)器作為有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)中的能量交換設(shè)備在系統(tǒng)中起著關(guān)鍵的作用,其受熱源隨機(jī)性變化和其他不穩(wěn)定性因素影響較大,難于控制。在蒸發(fā)器的研究中,本文對(duì)移動(dòng)邊界法建