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《内蒙古工业大学》 2005年
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有约束的广义预测控制在火电厂大型机组中的研究与应用

辛晓钢  
【摘要】:1. 选题的背景及意义: 随着我国工业的不断发展,对电力等能源的需求不断扩大,火电厂单元机组也逐步向大容量、高参数方向发展。面对当今大型、复杂和具有不确定性的热工对象,早期的控制系统所采用的方法显然已经不能适应电力行业快速发展的需要。因此,单元机组自动控制系统的研究和设计就有了更高的标准和更复杂的内容。随着计算机技术的发展和控制理论研究的不断深入,人们的注意力也逐步转向智能控制策略。预测控制作为一种对模型的精确程度要求较低、鲁棒性强并适于计算机实现的控制算法,已经应用于一些工业过程当中,并显示出了强大的生命力。 火电厂大型单元机组就是一个带约束的双输入、双输出系统。因此,把有约束的多变量控制算法引入到广义预测控制策略中,可使广义预测控制策略能更好地应用于复杂工业过程当中。利用预测控制可预测将来多步最优输入和输出量这一特性,将基于矩阵分解的约束控制方法应用到广义预测控制策略当中去,既可避免边界约束法带来的控制效果变坏,又能有效的应用于实践中去,这在理论研究和工程实践中都具有重要意义。 2.火电厂协调控制系统的分析: 通过对火电厂工艺流程和协调系统的分析,可得到协调控制对象的特性: (1) 在锅炉燃烧率Ub 变化时,Pt 与Ne 的响应要缓慢得多,即具有滞后。 (2) 由于锅炉的热惯性比发电机组的惯性大得多,使得输出被控量Pt 和Ne 对于Ub 的响应速 度相对接近。 (3) 利用汽轮机组主气阀开度Ut 作为控制量可以快速改变机组被控量Pt 和Ne,这实质上是 利用机组内部的蓄热能力。机组容量越大,相对来讲它的蓄热能力就越小,所以,利用 汽轮机调节阀Ut 控制机组电功率输出的方法只是一种暂态的有限控制策略,但它能快速 响应电功功率的变化,适合电网负载变化的要求,而调节Ub 的大小,可从根本上满足发 电功率变化的要求,但其响应速度太慢。因此,解决它们的协调控制关系显得十分重要。 3.有约束的控制策略研究 通过对广义预测控制策略的研究和分析;分析和论述了多变量控制策略的选取方法;详细分析和介绍了多变量广义预测控制的直接算法;引入了基于矩阵分解的有约束的广义预测控制策
【学位授予单位】:内蒙古工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TM621

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【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 张苗爽;起重船模型预测动力定位控制的研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
2 曹永军;火电单元机组实现神经网络广义预测控制的研究[D];内蒙古工业大学;2006年
3 潘立鑫;火电厂单元机组广义预测自校正解耦控制的研究[D];内蒙古工业大学;2006年
4 李飏;广义预测控制在钢带卷取控制系统中的应用[D];太原理工大学;2007年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 方斌,李仁,季幼章;关于预测控制的鲁棒性[J];安徽大学学报(自然科学版);1998年02期
2 胡耀华,徐素武,谢公福,刘彩霞;广义预测控制的鲁棒性分析[J];大连海事大学学报;2000年01期
3 沈绍信,胡铁,王金城,马蔷;广义预测控制算法鲁棒性的频域分析[J];大连理工大学学报;1997年04期
4 李利平,陈克静,孙志英,苏志恒;320MW 机组热工控制系统仿真设计[J];电力情报;1997年04期
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9 王伟,杨建军;广义预测控制:理论、算法与应用[J];控制理论与应用;1997年06期
10 石中锁,舒迪前,孙一康;隐式自校正增量型模型算法控制器的全局收敛性[J];控制理论与应用;1994年04期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 朱夜明;乔宗敏;;延迟混沌神经网络的数值解法[J];安徽教育学院学报;2006年06期
2 吴汉生,胡绍济;多变量GPP自校正解耦控制器全局收敛性分析[J];安徽大学学报(自然科学版);1999年04期
3 蒋中;一种基于非线性Laguerre模型的预测控制算法[J];安徽大学学报(自然科学版);2000年02期
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5 崔博文,陈剑,陈心昭,任章;复参数最小二乘估计方法[J];安徽大学学报(自然科学版);2005年03期
6 鲁照权;俞宗嘉;胡金东;胡焱东;;广义最小二乘限定记忆参数辨识方法与仿真研究[J];安徽大学学报(自然科学版);2009年06期
7 钟小芳,蒋中;一种增量型多步预测、多步控制的单变量预测控制算法[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2000年04期
8 冯瑞琴;;基于PLC和模糊控制技术的污水处理控制系统设计与实现[J];安徽农业科学;2011年34期
9 陈永新;柯尊忠;伍德林;;精校机电液位置伺服系统的极点配置自校正控制[J];安徽农业大学学报;2012年02期
10 朱夜明;乔宗敏;;一道数学建模问题的Matlab求解方法[J];安庆师范学院学报(自然科学版);2006年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 李翔晟;;基于系统辨识液压变量泵的效率模型研究[A];第十五届流体动力与机电控制工程学术会议论文集[C];2011年
2 李会军;王启刚;季刚;马增良;;一种基于M序列的噪声模型辨识方法[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
3 孙鹤旭;梁涛;雷兆明;;基于状态空间模型的多时域预测控制系统的闭环特性[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
4 张红良;吴文启;胡小平;;一种新的里程计刻度因子在线辨识算法[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
5 侯志祥;;基于混合遗传算法的连续系统参数辨识[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
6 陈慧波;丁锋;;基于输出快采样数据的确定性系统最小二乘盲辨识方法[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
7 徐爱东;李传庆;陈艳军;刘广生;韩莉;;仿人智能MFA控制在过热蒸汽温度系统中的应用[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
8 杨建华;刘文琦;卢伟;;注汽锅炉蒸汽干度的模糊预测控制[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
9 李刚;王庆林;黄彪;;随机扰动下的动态矩阵控制系统性能监控、调节与诊断[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
10 吴义虎;宋丹丹;侯志祥;袁翔;;车辆横摆角速度的广义预测控制研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张宏瀚;高性能U型减摇水舱系统设计与控制方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 冷欣;船用增压锅炉汽包水位预测控制方法研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
3 包兴先;基于模型定阶和信号消噪的海洋平台结构模态参数识别研究[D];中国海洋大学;2010年
4 韩丽丽;多率多输入系统的辨识[D];江南大学;2010年
5 高京广;非线性随机系统的稳定、镇定与优化[D];华南理工大学;2010年
6 栗伟;催化裂化过程建模与应用研究[D];浙江大学;2010年
7 杜静静;基于非线性度量和MLD-MPC的多模型方法研究[D];浙江大学;2010年
8 罗珂;基于输出预测和LMI方法的电力系统广域阻尼控制研究[D];山东大学;2010年
9 吴定会;风能转换系统的分析、控制与优化方法研究[D];江南大学;2010年
10 魏晋宏;预测控制在工业生产过程中的应用研究[D];太原理工大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 高圆圆;基于FPGA的跑步机变频调速系统的设计研究[D];山东科技大学;2010年
2 陈少华;基于Hopfield神经网络控制系统的研究[D];山东科技大学;2010年
3 吴夏来;广义预测控制简化算法研究[D];浙江理工大学;2010年
4 王垚;液体离心机控制方案设计与实现[D];郑州大学;2010年
5 杨书显;基于PSO算法的氧乐果合成过程建模与控制研究[D];郑州大学;2010年
6 娄玉冰;基于“最优激励轨迹”的工业机器人动力学参数辨识研究[D];郑州大学;2010年
7 李长鹏;基于CSTR温度系统的模糊神经网络预测控制研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
8 王岩;智能建模和模糊广义预测控制研究及在船舶减纵摇控制中的应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
9 王芳;核动力装置运行虚拟仿真及控制[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 张志富;三轴摇摆台伺服系统设计及精度问题研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 方斌,李仁,季幼章;关于预测控制的鲁棒性[J];安徽大学学报(自然科学版);1998年02期
2 边信黔,严浙平,施小成;船舶动力定位系统参数辨识方法的研究[J];船舶工程;1999年01期
3 张志明,徐丹铮,张超,邹雯,张太佶;大型起重船船型开发的若干技术问题初探[J];船舶;2005年01期
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5 王哲,张晓峰,王国栋,刘相华;六辊可逆轧机板形神经网络广义预测控制系统[J];东北大学学报;2001年03期
6 袁天保;刘新建;秦子增;张青斌;;弹道导弹姿态稳定系统的内模控制研究[J];导弹与航天运载技术;2006年01期
7 谢克明,李国勇;广义预测控制技术的现状及展望[J];电力学报;1994年02期
8 王东风;多变量系统的广义预测控制解耦设计[J];电机与控制学报;2000年04期
9 胡耀华,徐素武,谢公福,刘彩霞;广义预测控制的鲁棒性分析[J];大连海事大学学报;2000年01期
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中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 李奇安;广义预测控制算法简化实现方法研究[D];浙江大学;2005年
2 苏成利;非线性模型预测控制的若干问题研究[D];浙江大学;2006年
3 任会礼;锚泊起重船刚柔耦合动力学建模及其动态特性研究[D];华中科技大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前8条
1 杜文霞;冷连轧张力神经网络预测控制系统的研究[D];燕山大学;2000年
2 曹楠;多变量广义预测控制在单元机组协调控制系统中的应用研究[D];华北电力大学;2000年
3 林守利;随机海浪作用下船上物体保持水平的预测控制研究[D];沈阳工业大学;2003年
4 庞中华;广义预测控制算法及其仿真研究[D];青岛科技大学;2005年
5 王元慧;模型预测控制在动力定位系统中的应用[D];哈尔滨工程大学;2006年
6 李兰花;船舶动力定位系统滤波技术的研究[D];哈尔滨工程大学;2006年
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【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 凌呼君;李宁;;GA-RBF神经网络GPC控制策略用于复杂系统鲁棒控制的研究[J];内蒙古工业大学学报(自然科学版);2011年03期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 李海丽;基于支持向量机的广义预测控制算法研究[D];华北电力大学(河北);2009年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 沈绍信,胡铁,王金城,马蔷;广义预测控制算法鲁棒性的频域分析[J];大连理工大学学报;1997年04期
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3 刘建江,李政,倪维斗,叶敏,张法文,李培植;基于H_∞理论的状态变量控制在主蒸汽温度控制中的应用[J];动力工程;2000年03期
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5 范伊波,巨林仓,胡勇,李新成,李新康;基于自适应神经元网络的过热汽温智能控制[J];动力工程;1998年02期
6 何同祥,刘吉臻,牛玉广,韦根原;过热汽温Smith串级控制系统及参数整定[J];华北电力大学学报;1998年04期
7 蒋慰孙;2000年化工自动化展望[J];化工自动化及仪表;1994年01期
8 金以慧;第二讲 生产过程的先进控制[J];化工自动化及仪表;1997年04期
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【相似文献】
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1 何希勤,范东梅,张化光;基于FLS的一种广义预测控制器的设计[J];东北大学学报(自然科学版);2000年03期
2 于冲;吕剑虹;邱腾飞;;IGCC气化炉温度的预测控制[J];能源研究与利用;2010年01期
3 周星德,张华;基于广义预测控制的结构半主动控制研究[J];应用力学学报;2005年01期
4 沈绍信,胡铁,王金城,马蔷;广义预测控制算法鲁棒性的频域分析[J];大连理工大学学报;1997年04期
5 胡耀华,徐素武;GPC-PID串级控制及其在DCS中的应用[J];大连海事大学学报;1999年02期
6 周星德,汪凤泉;基于预测控制策略的智能框架结构主动控制研究[J];振动、测试与诊断;2004年02期
7 冯伟;张安年;丁喆;;基于BP神经网络的非线性广义预测控制[J];河南科技大学学报(自然科学版);2009年02期
8 凌呼君;朱俊峰;李晓明;;单元机组的小波神经网络广义预测控制[J];控制工程;2010年03期
9 王哲,张晓峰,王国栋,刘相华;六辊可逆轧机板形神经网络广义预测控制系统[J];东北大学学报(自然科学版);2001年03期
10 李明,徐向东;循环流化床锅炉控制系统[J];清华大学学报(自然科学版);2002年05期
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1 付东波;田学民;;广义预测控制在一种双线性系统中的应用[A];2001系统仿真技术及其应用学术会议论文集[C];2001年
2 桂卫华;李学明;蒋朝辉;;长流程大滞后过程分散广义预测控制研究[A];Proceedings of 2010 Chinese Control and Decision Conference[C];2010年
3 周俊梅;黄国石;;关于自发投资的广义预测控制[A];Systems Engineering, Systems Science and Complexity Research--Proceeding of 11th Annual Conference of Systems Engineering Society of China[C];2000年
4 王文兰;凌呼君;冯永祥;;单元机组过热汽温控制系统的GPC-PID串级控制策略[A];2007中国控制与决策学术年会论文集[C];2007年
5 邢建春;王平;方忠华;王双庆;;智能数字控制器在火电厂锅炉燃烧控制中的应用[A];第二十届中国控制会议论文集(下)[C];2001年
6 李同月;张萍;;一类非线性系统的广义预测控制[A];2007中国控制与决策学术年会论文集[C];2007年
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9 席东民;凌呼君;王继昆;;鲁棒广义预测控制在单元机组的协调控制[A];第16届中国过程控制学术年会暨第4届全国故障诊断与安全性学术会议论文集[C];2005年
10 陈虹丽;艾晓庸;唐慧妍;于秀萍;;船舶纵向运动建模及广义预测控制[A];第二届全国信息获取与处理学术会议论文集[C];2004年
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5 记者 华凌;2020年发电量可取代200个火电厂[N];科技日报;2010年
6 本报通讯员 张少峰;火电厂引来海水降“体温”[N];工人日报;2010年
7 记者 张海旺;西海火电厂一号机组正式并网发电[N];祁连山报;2007年
8 记者 邓华宁 邓卫华;脱硫设备晒太阳,偷排还享受补贴[N];新华每日电讯;2006年
9 王志轩;如何使用火电厂二氧化硫排污补助资金[N];中国电力报;2002年
10 燕奇;烟气脱硝 1100亿惹人眼[N];中国电力报;2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 刘斌;非线性系统建模及预测控制若干问题研究[D];浙江大学;2004年
2 郭健;一类非线性系统广义预测控制研究[D];南京理工大学;2002年
3 陈虹丽;基于π型舵船舶纵向多变量随机控制方法研究[D];哈尔滨工程大学;2004年
4 徐建安;水下机器人动力学模型辨识与广义预测控制技术研究[D];哈尔滨工程大学;2006年
5 朱大昌;基于并联支撑机构的车载雷达天线自动调平系统研究[D];北京交通大学;2008年
6 李奇安;广义预测控制算法简化实现方法研究[D];浙江大学;2005年
7 何群;基于广义预测控制的锅炉测控系统研究[D];燕山大学;2006年
8 陈志旺;直接广义预测控制算法研究[D];燕山大学;2007年
9 金贺荣;大型回转双驱动系统关键参数测量与同步性研究[D];燕山大学;2005年
10 唐斌;网络化控制系统的若干控制问题研究[D];中南大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 曹楠;多变量广义预测控制在单元机组协调控制系统中的应用研究[D];华北电力大学;2000年
2 左志强;广义预测控制及其在冷连轧张力控制中的应用[D];燕山大学;2002年
3 曹永军;火电单元机组实现神经网络广义预测控制的研究[D];内蒙古工业大学;2006年
4 王岩;智能建模和模糊广义预测控制研究及在船舶减纵摇控制中的应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 彭敏;伺服系统预测控制策略研究与设计[D];武汉理工大学;2008年
6 刘丽桑;约束条件下永磁同步电机的广义预测控制研究[D];厦门大学;2008年
7 蒋伟;具有预测误差校正的ρ增量型广义预测控制[D];四川大学;2001年
8 孙洪涛;广义预测控制的应用研究[D];天津大学;2003年
9 辛晓钢;有约束的广义预测控制在火电厂大型机组中的研究与应用[D];内蒙古工业大学;2005年
10 许敏;典型过程控制系统广义预测控制快速算法的研究[D];河北工业大学;2002年
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