【摘要】：工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)中的熱工對(duì)象往往具有遲延大、慣性大、時(shí)變性強(qiáng)、未知干擾因素多的特性,因此,傳統(tǒng)控制器很難在被控對(duì)象模型發(fā)生變化時(shí)取得令人滿意的控制品質(zhì)�；痣姀S中,上述對(duì)象更是普遍存在。針對(duì)這種被控系統(tǒng),研究者提出使用多模型自適應(yīng)控制策略解決熱力系統(tǒng)在變工況運(yùn)行時(shí)的時(shí)變特性;同樣,動(dòng)態(tài)矩陣控制(Dynamic Matrix Control,DMC)算法的提出也是針對(duì)解決類似被控對(duì)象而出現(xiàn)的控制算法,動(dòng)態(tài)矩陣控制算法作為一種新型的先進(jìn)控制算法,在近30年中,算法的發(fā)展取得了豐碩的成果,形成了具有滾動(dòng)優(yōu)化特色的不確定性系統(tǒng)穩(wěn)定和魯棒設(shè)計(jì)的理論體系等優(yōu)點(diǎn)。基于此,本文在算法設(shè)計(jì)中將多模型自適應(yīng)策略與預(yù)測(cè)控制算法結(jié)合起來,構(gòu)成基于多模型集的動(dòng)態(tài)矩陣控制算法。本文首先將多模型動(dòng)態(tài)矩陣控制算法編寫并裝載在以西門子S7-300為硬件的設(shè)備中,其次,本文為了能夠驗(yàn)證算法模塊的控制有效性以及對(duì)算法進(jìn)行改進(jìn),在實(shí)驗(yàn)室建立了一套以雙容水箱為非線性被控對(duì)象的物理實(shí)驗(yàn)平臺(tái),實(shí)驗(yàn)過程中對(duì)模塊參數(shù)進(jìn)行改進(jìn),最終驗(yàn)證了多模型動(dòng)態(tài)矩陣模塊的控制有效性。最后,本文結(jié)合國(guó)電某二次再熱全仿真機(jī)組的再熱汽溫優(yōu)化項(xiàng)目,利用本文設(shè)計(jì)的多模型動(dòng)態(tài)矩陣控制模塊進(jìn)行控制。根據(jù)實(shí)際仿真運(yùn)行情況,成功驗(yàn)證了控制設(shè)備能夠有效地克服二次再熱系統(tǒng)的大遲延、非線性特性,取得了令人滿意的控制效果。
【圖文】：

對(duì)象z 1z uk uk 0ppI +-Td Naa 1a 1 0 Pd d1y k N1~ Nhh 1h 1z 01101010 ++ 1~yk cor 1~0yk N ykN0~ ykP0~++ y ~1S控制預(yù)測(cè) 圖 2-1 動(dòng)態(tài)矩陣控的算法結(jié)構(gòu)框圖優(yōu)化

（1）第一種是基于加權(quán)函數(shù)的切換原則，基于概率加權(quán)的方法最早出現(xiàn)0 世紀(jì) 80 年代后期，其核心，將所有控制器的控制作用按照某種性能指標(biāo)合加在一起，，共同形成最終的控制作用。（2）第二種是依據(jù)切換策略，這種方法同樣需要依據(jù)某一種性能指標(biāo)，實(shí)時(shí)計(jì)算出能夠使性能指標(biāo)為最小的控制器，同時(shí)選取相應(yīng)的控制模型。這法在運(yùn)用過程中，因?yàn)樾枰?jīng)常性的切換控制器，往往會(huì)對(duì)被控對(duì)象造成輸不穩(wěn)定性。所有控制任務(wù)的首要目標(biāo)是要求控制的穩(wěn)定性，通常使用最多的控制為“間接切換控制”。.2 基于加權(quán)算法的多模型控制算法研究本文提出的多模型控制系統(tǒng)原理框圖如圖 3-1 所示，其思想在于,把整個(gè)對(duì)作空間劃分為若干子空間,而每個(gè)子空間可以找到一個(gè)較精確的固定模型,再加權(quán)子模型獲得復(fù)雜對(duì)象的全局近似模型作為預(yù)測(cè)模型,然后采用線性優(yōu)化線性優(yōu)化方法計(jì)算預(yù)測(cè)控制器輸出[14]。多模型預(yù)測(cè)控制算法相較于單一模型算法，主要是通過有效的調(diào)度算法合理的分配控制器集中各個(gè)控制器的輸出是多模型控制區(qū)別于單一模型控制之處。
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TM621;TP273

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本文編號(hào)：2702841