針對燃氣發(fā)電鍋爐主汽壓控制系統(tǒng)存在非線性、模型參數(shù)不確定等問題,提出了一種改進的隱式廣義預測控制策略。首先,使用遺忘因子遞推最小二乘法進行模型參數(shù)辨識,建立主汽壓的離散數(shù)學模型;其次,在常規(guī)廣義預測控制理論基礎上建立主汽壓的隱式廣義預測控制系統(tǒng),簡化控制算法,通過在目標函數(shù)中增加PI結(jié)構(gòu),提高系統(tǒng)的魯棒性。仿真結(jié)果表明,相比串級PID和常規(guī)隱式廣義預測控制,所提控制策略在模型適配時調(diào)節(jié)時間最多減少20 s,模型失配時超調(diào)量最多減少5.08%,調(diào)節(jié)時間最多降低36 s,系統(tǒng)魯棒性和抗干擾能力增強;工程應用表明,使用所提策略后主汽壓控制偏差在±0.2 MPa之間,控制精度顯著提高。改進的隱式廣義預測控制較好地滿足了工業(yè)生產(chǎn)中對主汽壓的控制要求,具有較高的研究和應用價值。 

【文章來源】：河北科技大學學報. 2020,41(05)

【文章頁數(shù)】：9 頁

【部分圖文】：

主汽壓單回路控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

當系統(tǒng)受到內(nèi)擾或者負荷擾動時,主汽壓偏離設定值,控制器通過執(zhí)行器調(diào)節(jié)煤氣量,改變?nèi)紵隣顟B(tài),使主汽壓恢復穩(wěn)定。為提高鍋爐主汽壓控制系統(tǒng)的響應速度和穩(wěn)定性,在實際中通常采用串級回路控制方案,如圖2所示。主汽壓串級控制的副回路采用燃料量控制器,用于克服由煤氣量或煤氣熱值變化造成的內(nèi)部擾動,主回路采用主汽壓控制器,用于克服由發(fā)電機組負荷變化造成的外部擾動[13-14]。當系統(tǒng)受到內(nèi)擾時,爐膛內(nèi)燃料燃燒釋放的熱量發(fā)生變化,副回路將檢測裝置得到的熱量信號傳遞給燃料量控制器,控制煤氣閥門開度,調(diào)節(jié)進入鍋爐的燃料量,改變爐膛燃燒狀況,從而實現(xiàn)主汽壓穩(wěn)定。當系統(tǒng)受到外擾時,主汽壓產(chǎn)生變化,檢測裝置將主汽壓信號傳遞給主汽壓控制器,主汽壓控制器通過副回路調(diào)節(jié)鍋爐的燃料供應量使主汽壓恢復穩(wěn)定。

由圖4可知,主汽壓實際值與辨識輸出值之間的最大偏差小于0.2 MPa,所建系統(tǒng)模型與實際系統(tǒng)十分接近,且廣義預測控制對模型的類型和精度要求不高,因此辨識模型可以滿足精確要求。圖4 主汽壓實際值與辨識輸出值

【參考文獻】：
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