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《华北电力大学(北京)》 2003年
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火电厂热工对象先进控制策略研究——多变量及键图控制

杨锡运  
【摘要】:DCS在我国火电机组中虽已广泛应用,但其控制策略均采用常规PID控制。因火电机组控制对象的复杂性,其设备和工作原理涉及多个领域,多个变量,动态特性具有非线性、大滞后和时变等特点,这种基于单回路固定模型的传统控制策略限制了控制品质的提高,因此开发出适合火电厂过程的先进控制策略具有重要意义。本文深入研究了多变量热工对象的先进控制策略问题,同时对键图模型先进控制进行了初步探索,主要内容可归纳为: 针对非线性多变量对象,提出了基于模糊神经网络的非线性控制策略,使非线性引发的解耦模型无法实现和线性控制器品质差的问题,得到有效解决。文中首次提出了一种模糊神经网络学习算法:移动小论域法,设计了规则少的模糊神经网络非线性在线新控制器,并提出基于分散预测补偿和基于神经网络非线性补偿器的两种模糊神经网络多变量控制方案, 针对大时滞多变量对象,设计了基于内模解耦的先进控制方案。内模控制含有Smith预估和逆控制思想,再融合解耦技术,可获得大时滞多变量对象高的控制品质。文中给出基于对消法的无时滞和有时滞两种多变量对象的时域内模解耦方案;又基于预测内模设计法,首次提出基于单值MAC的内模解耦多变量控制算法,包括输入无约束和输入有约束两种情况。 从提高实时性角度出发,对大时滞多变量对象,本文还提出了在线计算复杂性低的预测函数先进控制策略。文中给出一阶时滞对象预测函数与 规范串联前馈解耦技术相结合的多变量透明控制方案,又首次提出预测函数的多变量直接控制算法,并研究其在迟延平衡和迟延不平衡两种类型多变量对象上的解耦特性。 为拓宽热工过程先进控制策略的研究领域,本文还对目前国际上新兴的键图模型控制进行了初探。首次将键图模型引入国内热力系统动力学领域,并直接研究基于键图模型的新型控制方法。文中成功首创了火电厂自然循环锅炉蒸发系统键图模型,汽包水位的动态仿真曲线证实,键图模型精度高;提出的基于无因果划键图模型的定性和定量信息混合控制方法,具有鲁棒性和精确性兼顾的好控制品质。 最后将上述先进控制策略进行了应用仿真。非线性多变量球磨机对象和具有大惯性、大时滞耦合的汽-汽交换器多变量再热汽温对象上仿真结果证实,本文的研究对丰富火电厂多变量对象的控制具有重要理论意义和实用价值;键图新控制算法的仿真则为热工过程先进控制和控制理论发展提供了一个全新思路。
【学位授予单位】:华北电力大学(北京)
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2003
【分类号】:TM621

【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 于萍;自适应逆控制方法研究及其应用[D];华北电力大学(河北);2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 周海宁;功率键合图理论及其在热工对象上的应用研究[D];华北电力大学(北京);2006年
2 赵江;多变量预测函数控制技术及应用研究[D];浙江大学;2006年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国重要会议论文全文数据库 前1条
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中国硕士学位论文全文数据库 前1条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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8 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
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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
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 冯小冬;基于模糊PID控制的呼吸机压力控制研究[D];南京医科大学;2010年
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4 范不井;某地区电网短期负荷预测研究[D];郑州大学;2010年
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8 李翠云;基于PLC与模糊PID的混凝投药复合控制系统的研究[D];山东农业大学;2010年
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【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国硕士学位论文全文数据库 前2条
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【二级引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前6条
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10 隗海林;LPG/汽油两用燃料发动机燃料转换过程控制策略研究[D];吉林大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 高明帅;循环流化床锅炉灰循环系统控制优化研究[D];华北电力大学(北京);2011年
2 俞金妹;基于神经网络的预测函数控制方法研究[D];浙江大学;2007年
3 刘瑞平;电控汽油机智能故障诊断系统[D];太原理工大学;2011年
4 孟凡华;模糊神经网络在大滞后非线性系统中的应用[D];河北工业大学;2004年
5 张克良;基于模糊神经网络的锅炉燃烧控制方法的研究[D];天津大学;2004年
6 韩锋;基于模糊神经网络的电力系统短期负荷预测[D];河北农业大学;2011年
7 曾珞亚;模糊神经网络的应用与研究[D];广西师范大学;2000年
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9 李兆福;模糊神经网络及其应用[D];南京理工大学;2003年
10 宋子辉;基于模糊神经网络技术的D350高速风机故障诊断系统研究[D];中南大学;2004年
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