基于遗传算法的热工系统建模与控制器参数优化

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1、国内图书分类号：TP273国际图书分类号：681．5硕士学位论文学校代码：10079密级：公开基于遗传算法的热工系统建模与控制器参数优化硕士研究生：陈晓霞导师：王东风教授申请学位：工学硕士学科：控制科学与工程专业：控制理论与控制工程所在学院：控制与计算机工程学院答辩日期：2013年3月授予学位单位：华北电力大学ClassifiedIndex：TP273U．D．C：681．5ThesisfortheMasterDegreeJIll[11111[IIillIllII[1llrllJY2390978ResearchofThermalProcessMo

2、delingandControllerParametersOptimizationBasedonGeneticAlgorithmCandidate：Supervisor：School：DateofDefence：Degree—Conferring-Institution：ChenXiaoxiaProf．WangDongfengSchoolofControlandComputerEngineeringMarch，2013NorthChinaElectricPowerUniversity华北电力大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的博

3、士学位论文《基于遗传算法的热工系统建模与控制器参数优化》，是本人在导师指导下，在华北电力大学攻读硕士学位期问独立进行研究工作所取得的成果。据本人所知，论文中除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。对本文的研究工作做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。储虢碡嫌．吼加f；年Ⅷ≯日华北电力大学硕士学位论文使用授权书《基于遗传算法的热工系统建模与控制器参数优化》系本人在华北电力大学攻读硕士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成果归华北电力大学所有，本论文的研究内容不得以其它单位的

4、名义发表。本人完全了解华北电力大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门送交论文的复印件和电子版本，允许论文被查阅和借阅。本人授权华北电力大学，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容。本学位论文属于(请在以上相应方框内打“4”)：保密口，在年解密后适用本授权书不保密彤作者虢节、潍、魄力，；年弓肿日导师签名：日期：M；年．；月和日华北电力大学硕士学文论文摘要随着电力事业的发展，火电机组的规模在不断扩大，自动化水平不断提高，对火电机组热工控制系统中控制品质的要求也随着不断提高。了解被控对象并掌握被控对

5、象的系统模型以及对控制器的设计是对控制系统进行分析、设计及调试的前提，因此对热工系统的建模及控制器参数优化的研究具有重要的意义。本文研究的主要内容是遗传算法在系统辨识与控制器参数优化方面的应用。文章在对遗传算法理论知识的全面研究之后，应用遗传算法对几种典型的热工系统进行了模型辨识，经过大量仿真实验后证实基于遗传算法系统辨识的有效性。此外，本文还应用量子遗传算法QGA对某电厂CFB锅炉的一次风扰动试验获取的现场数据进行了一次风一床温系统的建模，证实了量子遗传算法的现场数据辨识能力。文章的最后研究了遗传算法的PID控制器参数优化方法，分别运用简单遗

6、传算法SGA和自适应遗传算法AGA对一个二阶控制系统进行PID参数整定。整定过程中，选取一种既能使系统获得良好动态特性，又能防止系统的控制能量过大，上升时间过长的多目标优化函数作为算法优化的目标函数。仿真结果表明两种遗传算法对PID控制器参数的整定方法都是可行有效的，优化后的控制器参数可以使系统得到很好的控制效果。将两种算法进行比较，结果证明AGA比SGA收敛速度更快，搜索精度更高。关键词：遗传算法；系统建模；参数优化；量子遗传算法；自适应遗传算法华北电力大学硕士学文论文AbstractAlongwiththedevelopmentofthep

7、owerindustry,thesacleofthethermalpowerunitisontherise．theautomationlevelisimproving，andthecontr01qualityrequirementofthermalpowerunits’controlsystemisalsoimprovingcontinuously．Understandingofthecontrolledobject，masteryofthecontrolledobject’Ssystemmodelandthedesignofthecontro

8、llerarethepremiseofthecontrolsystem’Sanalysis，designanddebugging，thereforet