广义预测控制在锅炉燃烧控制系统中的应用

广义预测控制融合了预测控制和自适应控制的优点,是自适应控制中另一类型的预测控制算法,易于在线估计参数,实现自适应控制。火电机组锅炉燃烧控制是一个复杂的时变动态过程,具有很强的非线性、强耦合、大滞后、强干扰等特性,而传统的PID控制算法很难使之达到理想的控制效果和较高的自动投运率。为此,针对火电机组锅炉系统的特点将广义预测控制应用于锅炉燃烧系统控制中。仿真表明,广义预测控制具有较强的适应性和较高的控制精度,控制效果优于传统的PID控制算法。     

锅炉汽包水位串级三冲量控制系统设计与应用

针对锅炉汽包水位存在"虚假水位"的问题,设计了基于锅炉汽包水位串级三冲量给水的控制系统.该系统结合PLC技术和变频器技术在电厂启动锅炉系统中得以应用,结果表明串级三冲量加前馈给水控制系统可以及时消除负荷(蒸汽量)变化和给水流量波动的干扰,较好地克服了虚假水位现象,能够使汽包水位快速达到稳定运行要求,从而对锅炉汽包水位实...     

锅炉汽包水位预测控制

根据锅炉汽包水位的动态特点，提出了汽包水位预测控制方案。仿真试验表明，该方案比常规三冲量控制方案更接近于理想控制效果，且阀门动作平稳，有利于长期有效地控制。     

SNCR烟气脱硝系统多模型GPC-PID串级预测控制

针对SNCR烟气脱硝系统的大惯性、大迟延与时变等特性,提出了一种应用于不同典型工况下的GPC-PID串级预测控制方法.首先采用系统辨识的方法建立各典型工况下的SNCR脱硝系统的局部模型;其次依据二次最优控制原理设计各典型工况下的GPC-PID控制器参数;最后对各典型工况下的控制方法进行仿真研究,并研究各典型工况下GPC...     

基于间接能量平衡的锅炉汽温GPC-PID串级控制

针对电站锅炉汽温对象由于存在大惯性、大时滞、非线性和难以建立精确模型,使得传统串级PID控制算法在满足AGC负荷响应快速性和准确性方面存在较大不足等问题,基于直接能量平衡思想,提出一种间接能量平衡法(IEBM)。通过IEBM构造并预测整定出反映变负荷工况的导前汽温设定值,把原串级控制系统中副控制器的随动控制功能改变为定值控制,从而达到间接控制锅炉主汽温和再热汽温的目的。由于系统能及时"预测"到汽温迟延受不同负荷的影响,导前汽温成为控制的主体,采用广义预测控制策略(GPC),而主回路仍然采用PID控制器,构成新型基于多模型RBF神经网络离线辨识的IEBM-GPC-PID串级控制系统。经现场实测数据仿真结果表明,提出的方法能够明显地提升汽温的控制效果,改善控制系统的鲁棒性。     

基于阶梯式广义预测控制的锅炉主蒸汽温度控制系统

针对电厂锅炉主蒸汽温度难以投入自动控制的问题，在充分了解系统特征，综合考虑各项扰动因素后，有针对性地提出阶梯式广义预测控制策略，该算法引入10个影响因素，能解决大惯性、大时延及多扰动系统控制问题。算法应用于平圩电厂的2008t/h锅炉，成功解决了该厂主蒸汽温度难投自动的问题。并使控制指标优于疗颁标准。应用实践证明该技术具有很高的市场推广价值。     

基于IMC的锅炉汽包水位控制系统仿真研究

分析了锅炉汽包水位变化的特点和内模控制(IMC)的特点,提出了基于IMC的汽包水位三冲量串级控制系统.该控制系统将蒸汽流量作为前馈信号,内环采用PID控制器,以克服给水流量、给水压力对汽包水位控制的干扰;外环采用IMC控制器,以克服蒸汽流量的干扰,并维持汽包水位恒定.将基于IMC汽包水位控制系统仿真结果与PID-PID汽包水位控制系统进行了对比,结果表明基于IMC汽包水位控制策略较PID-PID汽包水位控制策略响应更快速,稳态性能更好,具有良好的鲁棒性和抗干扰能力,同时验证了基于IMC的汽包水位三冲量串级控制系统的有效性.     

基于模糊内模控制的锅炉汽包水位控制仿真研究

锅炉汽包水位是锅炉正常运行的一个重要指标,其调节出现意外是目前锅炉事故的主要原因,因此锅炉汽 包水位的安全性一直被高度重视.当锅炉汽包水位偏高时,蒸汽中会含有一定水分,一旦这些蒸汽进入过热器就会影 响锅炉操作.当锅炉汽包水位偏低时,锅炉还可能爆炸.将模糊内模控制引入锅炉汽包水位控制,在传统串级前馈系 统基础上,在以蒸汽压力为前馈信号的前馈回路中加入模糊控制器,从而实现对锅炉汽包水位的更好控制.     

锅炉串级汽温控制系统设计方法研究

对火电厂锅炉主汽温度控制系统进行了方案设计研究,将预测控制与常规的ＰＩＤ控制方案结合起来,提出了一种串级控制系统的新方法。该方法既克服了单纯ＰＩＤ控制对系统模型要求精度高的缺点,使系统有较强的鲁棒性及良好的跟踪性能,又克服了单纯预测控制由于单层结构而带来的抗干扰性差的缺点,提高了系统的性能指标。     

汽包水位串级三冲量非线性PID控制系统

针对锅炉汽包水位控制系统的特点,提出了基于非线性PID控制器(NLPID)的汽包水位三冲量串级控制方案.在串级控制中,内回路采用P控制以快速消除给水扰动,外回路采用非线性PID控制以保证汽包水位稳定在给定值,并有效克服蒸汽流量的扰动.该控制策略结构和算法简单,通过仿真结果验证,相对于常规串级PI-P控制方案,该控制方案具有良好控制品质和较强的鲁棒性,可有效克服蒸汽流量扰动和给水流量扰动,且在对象参数变化较大时仍能获得稳定的调节品质.     

基于CARIMA模型的自适应预测函数控制在锅炉燃烧系统中的应用

针对目前火电厂锅炉燃烧控制系统的大滞后、强耦合、变工况等突出问题,提出了一种基于卡尔曼(CARIMA)模型的自适应预测函数控制方法.该方法先利用预测模型得到系统未来时刻输出,然后将设定输出值和预测值间的预测误差变化率作为自适应控制器的输入,控制器利用最小二乘算法推理得到控制输出.当被控对象模型参数未知或渐时变时,该方法通过实时辨识过程模型的参数来实时修正预测函数控制器的参数,这样可以进一步提高预测函数控制方法的控制品质,提高锅炉的燃烧效率.仿真实验表明,自适应预测函数控制是一种计算简单、鲁棒性和适应性较强、控制精度高的控制方法.     

多变量系统的广义预测控制解耦设计

针对双输入双输出机炉协调控制系统,首先将系统分解为两个双输入单输出系统,并用广义预测控制原理设计控制器,通过求解二元一次矩阵方程组,实现了多频预测的解耦控制。进行了仿真研究,仿真结果证实了算法的有效性。     

工业锅炉液位调节实训模拟系统设计

结合学校生产过程自动化技术、电气自动化技术等专业,设计了基于压力变送器的锅炉液位测量实训系统,分析了常用工业锅炉液位调节系统的工艺要求及压力变送器的应用,阐述了该实训教学系统的基本组成及其控制方案的设计、安装与调试。     

核电站蒸汽发生器水位的模糊GPC控制系统研究

蒸汽发生器水位直接影响到整个核电站的安全及稳定运行,但蒸汽发生器本身由于所具有的高度复杂性、非线性、时变性等特性,导致传统的串级PID控制等多种方法难以取得好的控制效果.在串级控制的基础上,采用模糊广义预测控制来对蒸汽发生器水位进行控制,此法能充分发挥模糊控制及预测控制的优点,首先利用T-S模糊模型对系统进行辨识,并将其转化为线性时变状态空间模型,然后基于线性化的模型设计出广义预测控制器,并对蒸汽发生器水位进行自适应控制.仿真结果表明,与传统的串级PID控制相比,模糊广义预测控制方法无论是抗干扰能力还是鲁棒性,都有了很大的提高.     

火电厂制粉系统预测函数控制策略仿真

采用预测函数控制系统结构实现对锅炉制粉系统的优化控制.通过预测模型、反馈与校正等部分,在控制过程中对目标函数进行优化计算得到各基函数的权系数而求出相应的控制量,使磨煤机出口温度、磨煤机入口负压和磨煤机进出口差压都控制在规定范围之内.通过预测函数控制系统与传统PID控制系统的仿真结果比较,可以证明该方法能够有效地解决系统...     

火电厂汽包水位保护系统的安全评估

为了使我国传统的电力生产过程符合国家及国际标准,需要对火力发电厂中的安全相关系统进行安全评估。针对火电厂典型的安全仪表系统(SIS)——锅炉汽包水位保护系统进行了系统的安全评估,从而确保了其安全功能的有效执行,并对未达到标准的SIS结构及其运行方式进行了相应的修改。确认系统的安全仪表功能(SIF),利用风险矩阵法选择SIF的目标安全完整性等级(SIL);分析并确认系统结构及其操作模式,通过搜集系统设备的失效率数据,利用故障树分析计算系统定量的安全性指标——要求时失效概率(PFD);通过对计算结果的分析给出了系统的改进建议。     

燃气加臭广义预测精准控制算法研究

燃气加臭浓度精准控制对保证燃气的安全运输和使用具有重要作用。但由于缺乏对终端用户处实际燃气加臭浓度的监控,现有以燃气流量比例开环控制为代表的线性控制算法难以取得很好的控制效果。为此,基于开环阶跃响应最小二乘法辨识,以燃气终端用户处的加臭剂浓度为控制对象,建立了燃气加臭过程的CARIMA模型,在传统广义预测控制基础上提出了一种改进型广义预测控制算法,并通过燃气加臭控制的仿真测试和现场实验验证了该控制算法的可行性。研究结果表明,相较于常规的燃气流量比例开环控制,改进型广义预测控制算法可实时在线精准控制终端用户处的加臭剂浓度,稳态误差小于2 mg/m³,工况变化时超调量小于10%,平均绝对误差小于1.5 mg/m³,可以满足燃气加臭过程精准控制需要。研究成果在提高燃气加臭效率和质量的同时,起到了节约成本和提升燃气安全的作用,具有良好的应用价值。     

具有比例积分结构的广义预测自校正控制在工业锅炉燃烧系统中的应用

将具有比例积分结构的广义预测自校正控制器应用于链条锅炉燃烧控制系统,通过连续系统仿真,结果表明这种控制器具有较强的适应性和鲁棒性,有较高的控制精度。     

一种隐式广义预测自校正控制算法及其仿真研究

广义预测控制是一种新型的远程预测控制方法,它集多种算法的优点为一体,具有较强的鲁棒性。采用不辨识对象模型参数的隐式算法,大大减少了计算工作量,节省了时间。介绍了一种隐式广义预测自校正控制算法且对其进行仿真研究,分析了参数变化对整个系统性能的影响。通过仿真验证了该算法的优越性和可行性。