基于RLS自适应滤波器再热汽温建模研究

《基于RLS自适应滤波器再热汽温建模研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、10东北电力技术2009年第1期基于RLS自适应滤波器～再热汽温建模研究ModelingResearchoftheReheatSteamTemperatureBasedonRLSAdaptiveFilter江清潘，常太华，朱红路(华北电力大学，北京102206)摘要：为克服试验建模与机理建模方法的不足，考虑LMS(最小均方误差)算法收敛较慢的缺点，讨论了RLS(递归最小二乘)算法的基本原理及其在系统建模中的可行性。应用该算法对锅炉再热器进行建模研究，并使用现场数据进行验证，说明了RLS算法在再热汽温建模中的效果。关键词：自适应滤波器；RIS算法；再热器；建模；滤波[中图分类号]TK2

2、27；TP273．2[文献标识码]B[文章编号]1004—7913(2009)ol一0010—03火电机组再热循环可降低汽轮机末端叶片的蒸而引起延迟大、误差大的问题，在实践中被广泛应汽湿度，降低汽耗，提高机组的热经济性，大型机用。本文将利用其在系统建模方面的应用，设计一组广泛采用中间再热循环。然而在运行过程中，需个自适应滤波器以逼近给定未知的再热器系统。要将锅炉再热器出口处的蒸汽温度维持在规定限值1RLS自适应滤波器原理及实现范围内，如果锅炉出口处的蒸汽温度低于设计值会降低汽轮机装置的热效率，高于设计值会降低再热RLS算法推广了最小二乘法的应用，是一种设器材料的强度和寿命。电站锅炉通

3、常在70％～计自适应横向滤波器的递归算法，给定一1次迭100％负荷范围内只允许汽温在设计值的一10～代滤波器抽头权向量最小二乘估计，依据新到达的+5℃的偏差范围内波动。因此，对再热汽温系统数据计算n次迭代权向量的最新估计。该算法采用的准确建模是实现对水蒸汽温度严格控制的关键。了在每一时刻对所有已输入信号重估的平方误差和再热汽温控制对象是典型的具有大滞后、大惯最小准则(Ls准则)，该算法收敛速度快、信号非性特性的时变对象，锅炉的负荷、燃料的种类和特平稳适应性较好，具有快速的跟踪能力。性、给水温度及受热面积灰程度等因素都会影响再1．1RLS自适应滤波器原理热汽温，因而再热汽温成为火电厂最

4、难控制的系统自适应滤波是利用前一时刻已获得的滤波器参之一。由于试验建模会影响机组的运行而机理建模数等结果，自动调节现时刻的滤波器参数，以适应又太复杂，虽然出现了神经网络、多层递阶、模糊信号或噪声未知的或随时间变化的统计特性，从而逻辑等建模方法，但算法较为复杂，不易于实现，实现最优滤波。在设计时不需要事先知道关于输入而LMS算法虽然结构简单、运算量小、易于硬件信号和噪声的统计特性知识，能在工作过程中逐渐实现，但其收敛速度比较慢。在有关信号特征的完了解或估计出所需的统计特性，并以此为依据自动整知识不能得到的环境下，对再热汽温系统的建模调整参数，以达到最佳滤波效果。一旦输入信号的研究成了难

5、点。统计特性发生变化，能够跟踪其变化，自动调整参基于RLs算法的自适应滤波器可以看成是卡数，使滤波器性能重新达到最佳。尔曼滤波器的一个特例，它涉及和使用了时间平均自适应滤波器的相关信号由输入信号u(n)、思想，通过采用批处理方法求解线性自适应滤波问输出信号Y(n)、期望响应d(／7,)和误差信号e()题。该滤波器已应用于故障诊断、系统建模、噪声构成。自适应滤波器原理框图如图1所示。消除、检测等各个方面。在研究系统模型时，RIS要使自适应滤波器自动调整自身参数，得到有算法收敛速度非常快，解决了LMS算法因收敛慢效的输出，必须满足某种最佳准则要求。不同的准2009年第1期东北电力技术权向

6、量最小二乘估计(n)的递推公式：^^：l：加(n)=(凡一1)+(n)()(9)先验估计误差(n)的递推公式：(n)=d()一W(n一1)(n)(10)通过对(n)和P(n)赋初值，取(0)=0，P(0)=6一，，依次执行式(6)、式(7)、式图1自适应滤波器原理框图(10)、式(9)和式(8)即可完成RLS算法的迭则，可以产生不同的自适应算法。目前主要有两种代过程，有关RLS算法的详细介绍可参考文献基本的算法：最小均方误差(LMS)算法和递归最[4]。小二乘(IlLS)算法。本文将利用由最d~--乘法推1．2RLS自适应滤波器实现广得到的递归最小二乘算法。递归最小二乘算法利考虑MA

7、TLAB语言语法简单，编程效率高，用二乘方的平均最小化准则，先定义一个取值范能极大地提高数字信号处理实现的效率，本文利用围，通过抽头权值的选择使误差平方和构成的代价MATLAB来实现RLS自适应滤波器。函数最小，依据输人信号在迭代过程中估计梯度矢在IlLS自适应滤波器的编程实现过程中，需量，并更新权系数以达到最优的自适应迭代算法。要注意2个参数的选择：遗忘因子入和正则化参数假定t／,时刻的抽头输入向量：6。A的选择主要看具体信号，对于平稳信号，A／／,(凡