广义预测控制在热工过程中的应用

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1、Y「608565华北电力大学(北京)硕士学位论文摘要目前的广义预测控制算法，一般其预测输出的预测模型都是建立在数学模型基础上的，都没有考虑到建模误差的影响。然而，在控制实践中，由于对象的时变、非线性和环境等不确定因素的影响，模型参数很难精确得到。虽然一般的广义预测控制算法对建模误差有一定的抑制作用，但目前的算法对建模误差的抑制能力是有限的。本文在广义预测控制原理及单变量广义预测与动态矩阵混合控制算法的基础上，提出了多变量广义预测与动态矩阵混合控制算法。该算法中以误差预测补充基于模型的预测，是一种综合预测。文中对锅炉主汽温和单元机组协调控制系统分别

2、进行了仿真。仿真结果表明，该算法具有较好的控制品质，增强了系统的稳定性和鲁棒性。关键词:广义预测控制、锅炉主汽温、协调控制系统AbstractCurrentGeneralizedPredictiveControlalgorithm,commonlywhosepredictivemodelofpredictiveoutputisbasedonthemathematicalmode,rarelyconsidersoftheinfluenceofmodelingerror.Butincontrolpractice,exactmodelparameter

3、saredifficultlyreceivedbecauseoftheinfluenceofuncertainfactors,suchastime-variety,nonlinearityandenvironment.ThoughcommonGPCalgorithmhassomerestraininginfluenceonmodelmismatch,therestrainingabilityislimited.Thealgorithmpresentedinthepaperisonthebasisofgeneralizedpredictivecon

4、troltheory,singlevariableGPCandDMCmixedcontrolalgorithm.InthispaperamultivariableGPCandDMCmixed:ontrolalgorithmisproposed,inwhichmodelpredictioniscomplementedbyerror3rediction,beingasortofgeneralprediction.Inthispaperboilermainsteam:emperatureandthecoordinatedcontrolsystemofg

5、eneratingunitsarepartlysimulated.theresultsofsimulationindicatethatthealgorithmproposedinthispaperhavegood:ontrolperformance,promotingthesystemstabilityandrobustnessKeywords:Generalizedpredictivecontrol;boilermainsteamtemperature;the:oordinatedcontrolsystem华北电力大学(北京)硕士学位论文第一章

6、绪论1.1选题背景及意义火电单元机组是一个具有不确定性的复杂多变量被控对象。随着单元机组容量的日趋增大，锅炉蓄热量越来越小，大型单元机组的负荷适应能力与保持主汽压不变之间的矛盾越来越突出，这就给大型单元机组协调控制系统(CC5)的控制品质提出了越来越高的要求。事实上，许多电厂的单元机组协调控制系统并不能较好地投入自动化运行。因此，研究单元机组协调控制系统，将有助于提高电网的综合自动化水平，保证高质量的电力供应，具有重要的现实意义。现代工业过程的特点是多变量、非线性、时变性、强祸合、不确定性且要求高质量的控制性能，对模型要求高，还要实现方便。显然，

7、要求精确的模型、最优的性能指标、系统的设计方法的现代控制理论在某些方面不能很好地满足现代过程工业的要求。预测控制是近年来发展起来的一种新型的计算机控制算法。由于其对模型的依赖性弱、易于实现、控制的综合效果好等诸多优点，在工业过程控制中得到了广泛地应用。因此，把预测控制中的广义预测控制应用到单元机组的协调控制中，具有重要的理论意义和现实意义。1.2预测控制的发展历史80年代初，现代控制理论的研究取得了长足的发展，基于性能指标的优化控制理论也逐渐成熟。这大大提高了人们对被控对象的认识。但在控制实践中，许多复杂工业系统的数学模型很难精确建立，而且对象的

8、结构和参数往往具有一定的不确定性，从工程应用的角度，人们希望对象的模型尽量简化，系统在不确定性因素的影响下能保持良好的性能(即鲁棒性)，