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《武汉理工大学》 2005年
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预测函数控制及其在热工控制系统中的应用研究

张光明  
【摘要】:本文主要对预测函数控制方法的理论和应用两方面进行了研究。 首先,介绍了预测控制方法的基本原理,对预测控制的发展历史、理论研究现状以及工业应用等方面进行了概述;并从预测函数控制的基本原理出发,研究了一般情况下基于状态空间描述的预测函数控制策略,给出了一阶加纯滞后系统的预测函数控制具体算法。从算法结构和仿真实验上可以看出:该控制方法计算简单,具有跟踪准确、快速,抑制干扰等特点。 其次,根据电厂热工对象的一般特点,简要阐述了锅炉主汽温控制对象的静态、动态特性,详细分析了火电厂主汽温串级控制系统的结构特点和性能;结合工程实际,对现场典型应用的三级喷水减温控制系统进行了分析。针对火电厂主蒸汽温度控制系统大惯性、大延迟、慢时变以及扰动因素较多,常规PID串级控制难以取得满意的调节效果的特点,将PFC和PID控制相结合,采用了PFC-PID串级主汽温控制策略。 然后,从PID串级控制和预测函数控制算法两方面入手,结合某电厂300MW单元机组主汽温控制对象的数学模型并参考Smith预估思想,系统的内回路采用PID控制,内回路和主调节区对象构成PFC的广义被控对象,对广义被控对象进行拟合简化得到一阶加纯滞后对象,作为PFC的预测模型,算法简单。通过进一步仿真试验表明:主汽温控制系统采用PFC-PID串级控制策略的动态品质优于采用PID串级控制策略,与传统控制算法相比较,该算法具有鲁棒性好、实现简单、易于在线调整等优点。预测模型失配时,系统仍具有良好的控制品质,易于工程实现,具有较高实用价值。同时,该主汽温控制方案具有良好的负荷适应性,满足系统设计要求。 最后对全文进行了总结,并对预测函数控制方法的应用研究前景进行了展望。
【学位授予单位】:武汉理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TK32

【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 傅允准;基于DMC-PID串级控制的大温差送风高精度恒温空调系统研究[D];同济大学;2007年
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1 王晓;模糊预测函数控制改进算法的研究及应用[D];浙江理工大学;2011年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前4条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 范程华;朱武;;专家PID温度控制在高真空磁控溅射镀膜机中的应用研究[J];合肥师范学院学报;2009年03期
2 胡龙军;陈一波;陶吉利;;基于神经网络参数自整定PID控制的应用[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2009年06期
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9 徐少川;王琳琳;;基于单神经元自适应PID的煤气混合解耦控制[J];辽宁科技大学学报;2010年02期
10 杨玉杰;;模糊控制在酸洗系统温度控制中的应用[J];辽宁科技大学学报;2010年03期
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2 李德伟;席裕庚;;有界扰动系统基于集结的鲁棒预测控制器设计[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
3 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
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5 王孝红;吴姝芹;申涛;范勇;;灰色预测控制及在篦冷机系统中的应用[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
6 魏乐;房方;;单元制发电机组主蒸汽温度的负荷调度控制[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
7 孟庆金;权悦;景绍洪;;热电厂CFB锅炉燃烧智能控制策略研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
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9 王旭光;孙衢;;基于模糊免疫控制的PI调速器设计[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
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6 杨建强;四频差动激光陀螺相关技术研究[D];国防科学技术大学;2010年
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8 张红娟;变转速泵控差动缸及低能耗注塑机技术研究[D];太原理工大学;2011年
9 张志锋;感应电机无速度传感器直接转矩控制关键技术研究[D];沈阳工业大学;2010年
10 张建国;双离合器式自动变速器控制品质评价与优化[D];吉林大学;2011年
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1 况清龙;基于逆变器的直流无源滤波器的优化设计及其可视化算法[D];南昌航空大学;2010年
2 徐旭;基于ARM的电阻点焊控制器[D];南昌航空大学;2010年
3 苗晋玲;基于ARM的三自由度直升机嵌入式控制系统设计[D];南昌航空大学;2010年
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5 于振涛;矿用液压支架搬运车辆结构设计与液压驱动系统性能研究[D];山东科技大学;2010年
6 刘鲁艳;基于PJR-2X型喷浆机器人的开放式算法平台研究与设计[D];山东科技大学;2010年
7 徐玉颖;气垫式流浆箱智能解耦控制系统[D];浙江理工大学;2010年
8 刘健洪;基于ARM和CAN总线的染色机温度控制系统研究[D];浙江理工大学;2010年
9 吴夏来;广义预测控制简化算法研究[D];浙江理工大学;2010年
10 武海博;预测函数控制系统的鲁棒性研究[D];郑州大学;2010年
【同被引文献】
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1 周洪煜,张坚;基于改进Elman网络的自适应预测函数控制[J];兵工自动化;2003年04期
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3 宁芳青,张世峰,严文福;立火道温度的广义预测控制[J];电子科技大学学报;2004年01期
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9 金晓明,王树青,荣冈;先进控制技术及应用 第五讲 预测函数控制(PFC)——一种新型预测控制策略[J];化工自动化及仪表;1999年06期
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1 孟彬;体育馆气流组织评价方法[D];清华大学;2004年
2 刘洋;预测函数控制及其在热工过程控制中的应用[D];华北电力大学(北京);2005年
3 曲峰林;预测函数控制及其在伺服系统中的应用研究[D];武汉科技大学;2006年
4 沈国良;预测函数控制的改进算法研究[D];浙江大学;2007年
5 徐爱微;模糊预测控制技术在大滞后温度系统中的应用研究[D];中国计量科学研究院;2007年
6 罗世华;基于预测函数模型的模糊预测控制在倒立摆上的应用研究[D];贵州大学;2007年
7 周家猷;模糊预测控制及其在列车自动驾驶中的应用[D];北京交通大学;2008年
8 王家兴;模糊预测控制在单元机组协调控制中的研究与应用[D];华北电力大学(北京);2008年
【二级引证文献】
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1 李星晔;电动汽车电机控制系统仿真与实验平台的设计与实现[D];电子科技大学;2013年
【二级参考文献】
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4 金元郁;顾兴源;;一种脉冲响应模型的辨识方法及其在DMC中的应用[J];化工自动化及仪表;1990年05期
5 金晓明,王树青,荣冈;先进控制技术及应用 第五讲 预测函数控制(PFC)——一种新型预测控制策略[J];化工自动化及仪表;1999年06期
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【相似文献】
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