火炬長明燈的優(yōu)化設(shè)計(jì).pdf

1、在環(huán)保行業(yè)中，工業(yè)火炬長明燈控制系統(tǒng)是一個(gè)強(qiáng)耦合、大滯后、控制要求極高的非線性的系統(tǒng)。在實(shí)際生產(chǎn)中，工業(yè)廢氣排放具有很大的隨機(jī)性，因此目前絕大部分火炬根本無法實(shí)現(xiàn)在不排放廢氣時(shí)關(guān)閉長明燈。此外長明燈的火焰長度必須以廢氣排放的最大壓強(qiáng)為標(biāo)準(zhǔn)，這勢(shì)必造成大量可燃?xì)怏w的浪費(fèi)。針對(duì)長明燈的火焰控制系統(tǒng)的諸多不足，在長明燈火焰控制器的基礎(chǔ)上引入廣義預(yù)測(cè)控制(GPC)和PID控制，用廣義預(yù)測(cè)控制算法直接對(duì)PID控制器參數(shù)進(jìn)行滾動(dòng)優(yōu)化，從而降低廣義預(yù)

2、測(cè)PID控制算法對(duì)長明燈火焰控制系統(tǒng)中數(shù)學(xué)模型的要求。
　　廣義預(yù)測(cè)控制算法以它的滾動(dòng)優(yōu)化方式、對(duì)數(shù)學(xué)模型的要求低、魯棒性強(qiáng)、能夠明顯改善系統(tǒng)的滯后性等優(yōu)勢(shì)受到了眾多研究者的青睞。而在約束條件下，傳統(tǒng)的廣義預(yù)測(cè)在求解目標(biāo)函數(shù)最小值時(shí)，無法直接利用求導(dǎo)取零的方法計(jì)算控制增量。本文將約束條件和目標(biāo)函數(shù)一起作為系統(tǒng)優(yōu)化的標(biāo)準(zhǔn)，從而得到在約束條件下目標(biāo)函數(shù)的實(shí)際最小值。這樣不僅簡化了計(jì)算，而且也減少了利用其他智能算法求解控制增量時(shí)所浪費(fèi)的

3、時(shí)間，縮短了約束條件下廣義預(yù)測(cè)的運(yùn)算周期。然后將廣義預(yù)測(cè)算法預(yù)測(cè)到后三步的輸入、輸出以及控制增量代入廣義預(yù)測(cè)PID控制器中的關(guān)系式內(nèi)，求解PID的控制參數(shù)。此時(shí)的PID控制器參數(shù)就會(huì)隨著廣義預(yù)測(cè)中的滾動(dòng)優(yōu)化環(huán)節(jié)不斷地更新控制參數(shù)，使得廣義預(yù)測(cè)PID控制器對(duì)數(shù)學(xué)模型的精度要求大大降低。顯然將改進(jìn)后的廣義預(yù)測(cè)PID控制算法引入到長明燈系統(tǒng)中，可以有效提高系統(tǒng)的控制精度。
　　最后，用隨機(jī)的波動(dòng)曲線來模擬點(diǎn)燃隨機(jī)廢氣所需要的火焰長度，利