【摘要】：隨著氣候變化、環(huán)境問(wèn)題日益凸顯,“還城市一片藍(lán)天”的任務(wù)也日趨嚴(yán)峻。為了響應(yīng)節(jié)能減排降耗的目標(biāo),火電廠熱工過(guò)程控制要求越來(lái)越高。面對(duì)日趨復(fù)雜的控制系統(tǒng),如何實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定準(zhǔn)確快速的控制成為相關(guān)學(xué)者研究的熱點(diǎn)之一。在線辨識(shí)利用實(shí)時(shí)采集的數(shù)據(jù)不斷更新被控對(duì)象模型,以便于進(jìn)行更符合現(xiàn)場(chǎng)工況的控制操作。針對(duì)目前許多時(shí)變、大遲延、耦合程度高的系統(tǒng),簡(jiǎn)單的PID不能完全達(dá)到控制品質(zhì)要求,因此,通過(guò)基于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的對(duì)象模型進(jìn)行自適應(yīng)PID控制,對(duì)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(shí)與整定優(yōu)化控制器參數(shù),且具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、穩(wěn)定可靠等優(yōu)點(diǎn)。本篇論文以工程應(yīng)用為目的,研究了基于在線辨識(shí)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(jìn)行仿真研究。然后,介紹系統(tǒng)辨識(shí)常用模型及其基本的辨識(shí)方法,仿真比較發(fā)現(xiàn)粒子群優(yōu)化算法辨識(shí)在工程中的可行性。故本文提出一種在線辨識(shí)的思想,選取符合要求的數(shù)據(jù),辨識(shí)出不同負(fù)荷情況下,噴水量對(duì)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(dòng)修改控制器參數(shù),構(gòu)成基于在線辨識(shí)與優(yōu)化的自適應(yīng)PID控制算法,仿真驗(yàn)證可行后。最后,利用Siemens SIMATIC S7-300 PLC實(shí)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(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】：2017
【分類號(hào)】：TP273

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2376172