垃圾焚燒鍋爐汽包水位控制模型建立及預測控制技術研究.pdf

1、本課題在具體分析了一些影響汽包水位對象控制主要因素的基礎上,討論了目前通常采用的控制方法,深入分析了水位對象模型的動靜態(tài)特性.垃圾鍋爐系統(tǒng)是一個復雜的多變量系統(tǒng),具有非線性特性,系統(tǒng)參數(shù)隨運行工況的變化而變化.但是一般來說垃圾爐的機組容量小,使用常規(guī)的控制儀表,就能夠達到比較滿意的控制效果.浙江大學熱能工程研究所測試與控制研究室研究開發(fā)了一套垃圾焚燒電廠DCS示范監(jiān)控系統(tǒng),該系統(tǒng)在一些垃圾電廠運行,取得了比較好的效果.本課題在該系統(tǒng)的基

2、礎上,提出了把預測控制技術用于垃圾爐控制系統(tǒng),給該系統(tǒng)增加了模型辨識和預測控制的功能.預測控制技術是隨著計算機技術、通訊技術以及控制理論的發(fā)展而發(fā)展起來的!本文首先從鍋爐汽包內(nèi)水的熱平衡、物質(zhì)平衡原理出發(fā),推導出了用來描述鍋爐水位對象的通用機理控制模型,并著力研究了垃圾爐水位對象控制模型的特點.隨后第三章應用系統(tǒng)辨識的方法,采集開環(huán)運行數(shù)據(jù),建立了喬司1#垃圾爐水位對象在開環(huán)狀態(tài)下的模型;再應用閉環(huán)數(shù)據(jù),辨識出了對象在閉環(huán)控制條件下的模

3、型.發(fā)現(xiàn)閉環(huán)時更加有利于汽包水位控制對象模型的建立,這可由預測誤差曲線的統(tǒng)計結果可以看出,預測誤差e(k)的均值E≈0.00082,方差σ<'2>≈1.863,接近于一個不相關隨機噪聲序列,這是因為閉環(huán)條件下所采集的辨識數(shù)據(jù)波動比較小的結果.基于開環(huán)、閉環(huán)辨識模型,分別對其進行仿真,辨識模型比較真實的反映了現(xiàn)場對象,仿真預測曲線與實際水位曲線比較吻合!在指定的閉環(huán)性能指標下,根據(jù)辨識模型計算出仿真控制參數(shù)為:K<,p>=2.38、T<,