火電廠熱工對(duì)象先進(jìn)控制策略研究——多變量及鍵圖控制.pdf

1、DCS在中國(guó)火電機(jī)組中雖已廣泛應(yīng)用,但其控制策略均采用常規(guī)PID控制.因火電機(jī)組控制對(duì)象的復(fù)雜性,其設(shè)備和工作原理涉及多個(gè)領(lǐng)域,多個(gè)變量,動(dòng)態(tài)特性具有非線性、大滯后和時(shí)變等特點(diǎn),這種基于單回路固定模型的傳統(tǒng)控制策略限制了控制品質(zhì)的提高,因此開發(fā)出適合火電廠過程的先進(jìn)控制策略具有重要意義.該文深入研究了多變量熱工對(duì)象的先進(jìn)控制策略問題,同時(shí)對(duì)鍵圖模型先進(jìn)控制進(jìn)行了初步探索,主要內(nèi)容可歸納為:針對(duì)非線性多變量對(duì)象,提出了基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的非

2、線性控制策略,使非線性引發(fā)的解耦模型無法實(shí)現(xiàn)和線性控制器品質(zhì)差的問題,得到有效解決.文中首次提出了一種模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)算法:移動(dòng)小論域法,設(shè)計(jì)了規(guī)則少的模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)非線性在線新控制器,并提出基于分散預(yù)測(cè)補(bǔ)償和基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)非線性補(bǔ)償器的兩種模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)多變量控制方案,針對(duì)大時(shí)滯多變量對(duì)象,設(shè)計(jì)了基于內(nèi)模解耦的先進(jìn)控制方案.內(nèi)?？刂坪蠸mith預(yù)估和逆控制思想,再融合解耦技術(shù),可獲得大時(shí)滯多變量對(duì)象高的控制品質(zhì).文中給出基于對(duì)消法的無時(shí)滯

3、和有時(shí)滯兩種多變量對(duì)象的時(shí)域內(nèi)模解耦方案;又基于預(yù)測(cè)內(nèi)模設(shè)計(jì)法,首次提出基于單值MAC的內(nèi)模解耦多變量控制算法,包括輸入無約束和輸入有約束兩種情況.從提高實(shí)時(shí)性角度出發(fā),對(duì)大時(shí)滯多變量對(duì)象,該文還提出了在線計(jì)算復(fù)雜性低的預(yù)測(cè)函數(shù)先進(jìn)控制策略.文中給出一階時(shí)滯對(duì)象預(yù)測(cè)函數(shù)與P規(guī)范串聯(lián)前饋解耦技術(shù)相結(jié)合的多變量透明控制方案,又首次提出預(yù)測(cè)函數(shù)的多變量直接控制算法,并研究其在遲延平衡和遲延不平衡兩種類型多變量對(duì)象上的解耦特性.為拓寬熱工過程先

4、進(jìn)控制策略的研究領(lǐng)域,該文還對(duì)目前國(guó)際上新興的鍵圖模型控制進(jìn)行了初探.首次將鍵圖模型引入國(guó)內(nèi)熱力系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)領(lǐng)域,并直接研究基于鍵圖模型的新型控制方法.文中成功首創(chuàng)了火電廠自然循環(huán)鍋爐蒸發(fā)系統(tǒng)鍵圖模型,汽包水位的動(dòng)態(tài)仿真曲線證實(shí),鍵圖模型精度高;提出的基于無因果劃鍵圖模型的定性和定量信息混合控制方法,具有魯棒性和精確性兼顧的好控制品質(zhì).最后將上述先進(jìn)控制策略進(jìn)行了應(yīng)用仿真.非線性多變量球磨機(jī)對(duì)象和具有大慣性、大時(shí)滯耦合的汽-汽交換器多變量