發(fā)布時間：2018-03-21 21:25

  本文選題：熱工自動控制系統(tǒng)　切入點(diǎn)：模型預(yù)測控制　出處：《華北電力大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：目前火電廠的單元機(jī)組都朝著大容量、高參數(shù)方向發(fā)展,對熱工自動化水平提出了越來越高的要求。為了保證生產(chǎn)的安全性和經(jīng)濟(jì)性,對在熱工自動控制系統(tǒng)中應(yīng)用的先進(jìn)控制策略進(jìn)行深入研究是必要的。模型預(yù)測控制作為一種先進(jìn)的控制策略,因為其控制效果比較好,抗干擾性和魯棒性強(qiáng),目前應(yīng)用得范圍最廣,實用價值最高。隨著研究不斷深入,現(xiàn)在已經(jīng)有第三代模型預(yù)測控制,被稱為預(yù)測函數(shù)控制。預(yù)測函數(shù)控制除了保持了模型預(yù)測控制的基本特征,還有其獨(dú)特性,即結(jié)構(gòu)化控制輸入,這不僅解決了不明確的控制輸入的影響問題,減少了算法的在線計算量,提高了算法的實時性,而且具有很強(qiáng)的應(yīng)用價值。本文對針對預(yù)測函數(shù)控制算法進(jìn)行了深入地研究。首先,對單變量預(yù)測函數(shù)控制算法原理進(jìn)行推導(dǎo),對其閉環(huán)性能和穩(wěn)定性、魯棒性進(jìn)行分析。然后,研究了帶延遲的單變量被控對象的預(yù)測函數(shù)算法,并對直流鍋爐中間點(diǎn)焓值的控制進(jìn)行仿真應(yīng)用;再對無自平衡的單變量被控對象,基于階躍響模型推導(dǎo)出新的預(yù)測函數(shù)控制算法,并在汽包鍋爐的給水控制中進(jìn)行仿真應(yīng)用。最后,推導(dǎo)出基于狀態(tài)空間模型的多變量預(yù)測函數(shù)控制算法,并且成功地在協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)中進(jìn)行仿真驗證。通過上述研究,驗證了預(yù)測函數(shù)控制算法在熱工自動控制中的可行性和優(yōu)越性。
[Abstract]:At present, the units of thermal power plants are developing towards the direction of large capacity and high parameters, which puts forward higher and higher requirements for the level of thermal automation. In order to ensure the safety and economy of production, It is necessary to deeply study the advanced control strategy applied in the thermal automatic control system. As an advanced control strategy, the model predictive control (MPC) is a kind of advanced control strategy because of its good control effect, strong anti-interference and robustness. With the development of the research, there is now the third generation model predictive control, which is called predictive function control. The predictive function control not only keeps the basic characteristics of model predictive control, but also keeps the basic characteristics of model predictive control. There is also its uniqueness, that is, structured control input, which not only solves the problem of the influence of uncertain control input, but also reduces the amount of on-line calculation of the algorithm, and improves the real-time performance of the algorithm. In this paper, the predictive function control algorithm is deeply studied. Firstly, the principle of single-variable predictive function control algorithm is deduced, and its closed-loop performance and stability are analyzed. Then, the prediction function algorithm of single-variable controlled object with delay is studied, and the control of enthalpy at middle point of once-through boiler is simulated. A new predictive function control algorithm based on step response model is derived and simulated in the feedwater control of drum boiler. Finally, a multivariable predictive function control algorithm based on state space model is derived. The feasibility and superiority of predictive function control algorithm in thermal automatic control are verified by the above research.
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TP273;TM621

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1645591