【摘要】：隨著氣候變化、環(huán)境問題日益凸顯,“還城市一片藍天”的任務(wù)也日趨嚴峻。為了響應(yīng)節(jié)能減排降耗的目標,火電廠熱工過程控制要求越來越高。面對日趨復(fù)雜的控制系統(tǒng),如何實現(xiàn)穩(wěn)定準確快速的控制成為相關(guān)學者研究的熱點之一。在線辨識利用實時采集的數(shù)據(jù)不斷更新被控對象模型,以便于進行更符合現(xiàn)場工況的控制操作。針對目前許多時變、大遲延、耦合程度高的系統(tǒng),簡單的PID不能完全達到控制品質(zhì)要求,因此,通過基于實時數(shù)據(jù)的對象模型進行自適應(yīng)PID控制,對改善系統(tǒng)的控制效果具有重要意義。該方法可以在線辨識與整定優(yōu)化控制器參數(shù),且具有結(jié)構(gòu)簡單、穩(wěn)定可靠等優(yōu)點。本篇論文以工程應(yīng)用為目的,研究了基于在線辨識與優(yōu)化的自適應(yīng)PID控制算法。首先,介紹不同類型的自適應(yīng)控制方法的原理和關(guān)系,并進行仿真研究。然后,介紹系統(tǒng)辨識常用模型及其基本的辨識方法,仿真比較發(fā)現(xiàn)粒子群優(yōu)化算法辨識在工程中的可行性。故本文提出一種在線辨識的思想,選取符合要求的數(shù)據(jù),辨識出不同負荷情況下,噴水量對主蒸汽溫度的模型傳遞函數(shù),得到模型參數(shù)與控制器參數(shù)的關(guān)系,并自動修改控制器參數(shù),構(gòu)成基于在線辨識與優(yōu)化的自適應(yīng)PID控制算法,仿真驗證可行后。最后,利用Siemens SIMATIC S7-300 PLC實現(xiàn)本文的控制算法。
[Abstract]:With climate change, environmental problems become increasingly prominent, and the task of "returning a blue sky to a city" is becoming increasingly serious. In order to meet the goal of saving energy and reducing energy consumption, thermal process control in thermal power plants is becoming more and more demanding. In the face of increasingly complex control systems, how to achieve stable, accurate and fast control has become one of the hot research topics. On-line identification uses real-time data to update the model of the controlled object, so as to facilitate the control operation which is more in line with the field operation conditions. For many systems with time-varying, large delay and high coupling degree, simple PID can not fully meet the control quality requirements. Therefore, adaptive PID control is implemented through an object model based on real-time data. It is of great significance to improve the control effect of the system. This method can identify and adjust the controller parameters on line, and has the advantages of simple structure, stability and reliability. For the purpose of engineering application, an adaptive PID control algorithm based on online identification and optimization is studied in this paper. Firstly, the principle and relation of different adaptive control methods are introduced and simulated. Then, the common models of system identification and their basic identification methods are introduced. The simulation results show that particle swarm optimization algorithm is feasible in engineering. In this paper, an idea of on-line identification is proposed. The model transfer function of water injection amount to the main steam temperature is identified under different loads, and the relationship between the model parameters and the controller parameters is obtained by selecting the data in accordance with the requirements. The adaptive PID control algorithm based on on-line identification and optimization is constructed by modifying the controller parameters automatically. The simulation results show that the algorithm is feasible. Finally, Siemens SIMATIC S7-300 PLC is used to realize the control algorithm.
【學位授予單位】：華北電力大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TP273

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本文編號：2376172