基于SIS的预测控制应用研究

火力发电厂厂级监控信息系统(SIS)作为一种以优化机组运行、提高运行经济性为主要目标的信息系统,已在火电厂厂级管理方面发挥了重要作用.为了更加有效地利用SIS平台上的大量数据,提出了基于SIS平台的动态矩阵预测控制.以湖北某电厂SIS为例,将锅炉过热蒸汽温度作为控制对象,蒸汽流量作为扰动量来反映锅炉运行工况的变化.采用神经网络辨识方法建立被控对象的动态模型并将动态矩阵控制算法应用到蒸汽温度控制系统.仿真结果表明,基于仿真数据建立的过热蒸汽温度神经网络动态模型,能够很好地预测被控对象在不同运行工况下的动态特性,基于神经网络模型的动态矩阵控制策略优于传统PID的控制效果.     

燃料-汽压系统锅炉蒸汽压力动态面控制

锅炉蒸汽压力是表征锅炉运行状态的重要参数。针对燃料–汽压系统,提出一种新颖的动态面控制方法,控制系统中只采用了锅炉蒸汽压力信号。将拟合得到的燃料-汽压对象的数学模型转化为状态方程;采用锅炉蒸汽压力信号构造状态观测器对状态进行估计;利用动态面控制方法设计控制器,由于引入一阶低通滤波器,动态面控制克服了传统反演方法的"微分爆炸"现象;通过Lyapunov稳定性分析方法证明闭环系统的信号半全局一致有界,并且跟踪误差可以通过调节控制参数达到任意小。仿真结果表明锅炉蒸汽压力能够较快跟踪给定信号,证明了该控制方法的有效性。     

基于SIS平台的先进控制策略在汽温控制中的仿真及应用

提出了基于SIS平台的先进控制策略。以某电厂SIS系统为例,锅炉过热蒸汽温度作为研究对象,分不同的工况建立起不同的神经网络模型并采用不同的控制算法。仿真结果表明:分不同的工况建立的过热汽温神经网络动态模型,能够很好地预测对象的动态特性,基于神经网络模型的动态矩阵预测控制策略取得了优于传统PID的控制效果。     

基于输出延时观测器的燃料-汽压系统锅炉蒸汽压力滑模控制

锅炉蒸汽压力是表征锅炉运行状态的重要参数.针对燃料-汽压系统锅炉蒸汽压力测量信号的延迟问题,设计一种延迟观测器,只需要实测的延迟锅炉蒸汽压力信号,便可实现延迟锅炉蒸汽压力及其一阶和二阶导数的观测,理论分析证明了观测器的收敛性.将延时观测器的观测值用于控制器中,利用滑模控制方法设计控制器,通过Lyapunov稳定性分析方法证明了闭环系统的稳定性.由于观测器和控制器中只采用了延迟锅炉蒸汽压力信号,因此本算法具有重要的工程意义.仿真结果显示了良好的跟踪效果,证明了该方法的有效性.     

基于动态矩阵的时滞系统控制与仿真研究

利用动态矩阵控制这种基于对象阶跃响应的预测控制算法,针时控制系统复杂、数学模型难以精确建立的时滞系统进行了仿真研究.结果表明,动态矩阵预测控制算法控制效果明显.     

基于折息递推最小二乘自适应动态矩阵的过热汽温控制器设计

针对超临界直流锅炉过热汽温对外界扰动响应快，易发生超温或低温现象，提出一种将动态矩阵预测控制与修正的递推最小二乘算法相结合的折息递推最小二乘(DRPLS)自适应动态矩阵控制策略。通过在动态矩阵预测控制中加入DRPLS算法，降低老数据的影响，增强新数据的作用，提高预测性能。通过调节折息因子，可使模型具有更高的灵活性和适应性。将该方法应用于600MW超临界直流锅炉高温过热系统进行仿真研究，结果表明，该控制策略能较好地适应对象的动态特性变化，且控制系统的性能明显优于常规PID控制器。     

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.     

锅炉水位控制系统的串级广义预测控制

针对火电厂锅炉汽包水位对象的复杂非线性动态特性,为提高水位系统控制的可靠性和安全性,设计串级广义预测控制(CGPC)结构。内回路采用PID控制可以快速消除给水流量的扰动,外回路采用具有滚动优化和反馈校正功能的CGPC控制结构,有效克服了蒸汽流量的扰动。仿真结果表明,应用该方法得到的CGPC-PID控制系统具有较高的预测精度和良好的抗扰动性,提高了系统的静态和动态性能指标,CGPC-PID串级控制系统控制性能优于常规PID-PID串级控制系统。     

基于动态矩阵的APF预测控制策略研究

为进一步提高有源电力滤波器(APF)的补偿性能,提了一种基于动态矩阵的预测控制策略.研究了预测控制策略的基本原理,根据动态矩阵控制理论,建立了APF的动态矩阵预测模型,进而设计出最优控制规律和反馈校正装置.实验结果证明,这种预测控制方案具有响应速度快、鲁棒性高等特点.     

动态矩阵控制在过热蒸汽温度控制中的应用

介绍了动态矩阵控制(DMC)算法原理及其优缺点,其算法主要包括模型预测、滚动优化、反馈校正。分析了过热蒸汽控制系统的特点并建立了相应的传递函数模型,并基于动态矩阵控制优化过热蒸汽温度系统。研究表明,动态矩阵控制相比于传统的PID控制能够对具有大惯性、大延迟特点的被控对象有很好的鲁棒性和抗干扰性,在实际生产中是一种值得推广的控制方法。