超臨界機(jī)組大滯后性對(duì)象動(dòng)態(tài)過(guò)程控制優(yōu)化.pdf

1、電站熱工控制領(lǐng)域中，對(duì)象多為大熱容量系統(tǒng)，各自間存在耦合和干擾關(guān)系，控制時(shí)具有大滯后、慣性特性?；诮?jīng)典控制理論的傳統(tǒng)PID控制器在設(shè)計(jì)時(shí)均依據(jù)穩(wěn)定性和安全性原則，雖能保證在設(shè)計(jì)工況下的控制品質(zhì)，但對(duì)于變環(huán)境、變工況下動(dòng)態(tài)過(guò)程的調(diào)節(jié)很難保證控制的最優(yōu)性，自適應(yīng)能力、魯棒性能和克服強(qiáng)非線性的能力均差。特別是，直流鍋爐燃料量、主蒸汽流量等關(guān)鍵參數(shù)難以在線準(zhǔn)確檢測(cè)，使得大型超臨界機(jī)組變工況運(yùn)行、模型失配等條件下的優(yōu)化控制依然是目前研究的重點(diǎn)。

2、論文從以下三個(gè)方面進(jìn)行了著重研究：
　　首先，針對(duì)燃料量不易準(zhǔn)確測(cè)量和燃料發(fā)熱量難以在線精確檢測(cè)，應(yīng)用信息融合-徑向基(RBF)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法，設(shè)計(jì)了基于RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)-PID混合控制的超臨界鍋爐燃料量?jī)?yōu)化控制系統(tǒng)。該優(yōu)化控制綜合了RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的強(qiáng)自學(xué)習(xí)、并行計(jì)算能力和信息融合方法的互補(bǔ)性、冗余性等特點(diǎn)，重構(gòu)燃料發(fā)熱量系數(shù)，在燃燒內(nèi)擾時(shí)用來(lái)在線精確修正實(shí)際燃料量，外擾時(shí)作為燃料量需求的前饋控制，以保證燃料量實(shí)時(shí)符合機(jī)組負(fù)荷變化或鍋

3、爐內(nèi)擾下各工況的實(shí)際需求。仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，此控制系統(tǒng)可保證燃料量控制的準(zhǔn)確性和快速性，以及內(nèi)外擾動(dòng)下鍋爐工況的穩(wěn)定性。
　　其次，通過(guò)引入混結(jié)構(gòu)隱含層，改善傳統(tǒng)RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)變工況控制時(shí)的非線性和擾動(dòng)適應(yīng)能力，設(shè)計(jì)了基于混結(jié)構(gòu)RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(MS-RBFNN)的超臨界鍋爐燃水比控制系統(tǒng)，即用MS-RBFNN綜合學(xué)習(xí)當(dāng)前主要相關(guān)狀態(tài)參數(shù)，以鍋爐受熱面中間點(diǎn)溫度與其設(shè)計(jì)值的均方差作為學(xué)習(xí)訓(xùn)練信號(hào)，實(shí)時(shí)并行計(jì)算出最優(yōu)的燃水比控制量，以

4、及時(shí)修正鍋爐燃燒率并對(duì)主蒸汽溫度進(jìn)行粗調(diào)。仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，此優(yōu)化方案相對(duì)傳統(tǒng)PID控制，可更好克服主蒸汽溫度控制時(shí)的大滯后性，具備更好的變工況適應(yīng)能力，同時(shí)保證了機(jī)組的熱效率。
　　最后，設(shè)計(jì)了基于模糊控制器的超臨界鍋爐直吹式中速磨組啟動(dòng)控制系統(tǒng)，利用模糊控制的魯棒性和克服非線性能力，優(yōu)化了對(duì)磨組啟動(dòng)過(guò)程中咬合時(shí)間、咬合電流等不確定參數(shù)的控制。仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該方案在磨組啟動(dòng)中MCS(模擬量控制系統(tǒng))和BMS(燃燒器管理系統(tǒng))