火電廠(chǎng)控制系統(tǒng)綜合性能評(píng)價(jià)及優(yōu)化.pdf

1、控制系統(tǒng)性能監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)是工業(yè)過(guò)程中保證生產(chǎn)運(yùn)行高效、安全、環(huán)保必不可少的一部分。隨著生產(chǎn)規(guī)模日益擴(kuò)大，控制回路不斷增多，人工監(jiān)測(cè)具有一定難度，必須實(shí)現(xiàn)自動(dòng)的控制系統(tǒng)性能評(píng)價(jià)及監(jiān)視。目前，火力發(fā)電在我國(guó)全社會(huì)發(fā)電量中所占比例較大，約為75％左右。火電廠(chǎng)設(shè)備結(jié)構(gòu)高度復(fù)雜，控制回路往往難以實(shí)現(xiàn)預(yù)期運(yùn)行效果，需通過(guò)一定的評(píng)價(jià)方法對(duì)其性能進(jìn)行度量，來(lái)指導(dǎo)回路中控制器的優(yōu)化。同時(shí)，在經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的運(yùn)行后，原來(lái)性能良好的回路由于各種內(nèi)因及外因的影響，

2、性能也會(huì)變差，需對(duì)其進(jìn)行及時(shí)的監(jiān)視。因此，要想確保良好的運(yùn)行狀態(tài)，進(jìn)行火電廠(chǎng)控制系統(tǒng)性能評(píng)價(jià)與優(yōu)化研究十分必要。
　　針對(duì)火電廠(chǎng)控制系統(tǒng)性能評(píng)價(jià)與優(yōu)化問(wèn)題，本論文的主要工作以及取得成果:首先，針對(duì)高斯擾動(dòng)下的單變量系統(tǒng)介紹了經(jīng)典的最小方差性能評(píng)價(jià)基準(zhǔn)，并將其延伸到多變量控制系統(tǒng)。提出一種基于等效開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)的多變量控制系統(tǒng)性能評(píng)價(jià)方法，解決了多變量系統(tǒng)最小方差基準(zhǔn)求取復(fù)雜、限制條件較多等問(wèn)題，并由仿真實(shí)驗(yàn)對(duì)其實(shí)用性以及準(zhǔn)確性進(jìn)行了

3、驗(yàn)證。
　　其次，針對(duì)非高斯噪聲擾動(dòng)下的系統(tǒng)，介紹了最小信息熵性能評(píng)價(jià)指標(biāo)，在其基礎(chǔ)上引入有理熵，提出了最小有理熵性能評(píng)價(jià)指標(biāo)。同時(shí)，介紹了一種基于歷史數(shù)據(jù)的Hellinger距離性能評(píng)價(jià)基準(zhǔn)。通過(guò)仿真驗(yàn)證了最小信息熵指標(biāo)、最小有理熵指標(biāo)以及基于Hellinger距離性能指標(biāo)這三種指標(biāo)的有效性。通過(guò)對(duì)比分析，得出基于Hellinger距離性能指標(biāo)較適合工業(yè)控制系統(tǒng)性能評(píng)價(jià)，但評(píng)價(jià)結(jié)果不夠客觀(guān);與最小信息熵指標(biāo)相比，最小有理熵指標(biāo)能

4、夠更準(zhǔn)確的反映系統(tǒng)性能變化的趨勢(shì)這兩點(diǎn)結(jié)論。
　　再次，提出一種標(biāo)量ITAE性能評(píng)價(jià)指標(biāo)用以控制系統(tǒng)確定性性能評(píng)價(jià)，并將該指標(biāo)通過(guò)子目標(biāo)乘除法與系統(tǒng)隨機(jī)性性能指相標(biāo)結(jié)合，得到一種綜合性能指標(biāo)。將綜合指標(biāo)作為目標(biāo)函數(shù)，對(duì)火電廠(chǎng)中的單元機(jī)組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)控制器進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化，得到了最優(yōu)自抗擾控制器、廣義預(yù)測(cè)控制器、內(nèi)模PI控制器參數(shù)與對(duì)應(yīng)最優(yōu)性能指標(biāo)，并對(duì)三種控制器性能進(jìn)行了對(duì)比與監(jiān)測(cè)。實(shí)驗(yàn)結(jié)論表明廣義預(yù)測(cè)控制綜合性能最好，并且在模型參數(shù)