自然循环锅炉主蒸汽压力双值动态矩阵控制器

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1、文章编号：1001-9944(2013)09-0033-04自然循环锅炉主蒸汽压力双值动态矩阵控制器天津比利科技发展有限公司tjbily.com（广西大学电气工程学院，南宁530004）摘要：针对自然循环锅炉主蒸汽压力对象的大时滞和非线性的特性，将双值动态矩阵控制算法应用于锅炉燃烧系统蒸汽压力回路的控制中。考虑双值动态矩阵控制算法在模型失配和干扰影响下稳态精度低的问题，引入预测前馈补偿措施。基于分布式控制系统和可编程逻辑控制器编制程序实现了双值动态矩阵控制器，所设计的双值动态矩阵控制器模块具有可变采样和双向无扰动切换等功能。实验运行结果表明，双值动态矩阵控制计算量能满足快速采样频率的实时

2、性要求，鲁棒稳定性、稳态精度、设定值跟踪速度、抗干扰能力和动态过渡过程均满足控制要求。关键词：预测控制；双值动态矩阵控制；锅炉；蒸汽压力；预测前馈补偿中图分类号：TK223文献标志码：ATwoValueDynamicMatrixControllerofNaturalCirculationBoilerMainSteamPressureCHENZhi-xuan,LUZi-guang,HULi-kun,PENGYu-ning(SchoolofElectricalEngineering,GuangxiUniversity,Nanning530004,China)Abstract:Inviewof

3、thelargedelayandnonlinearcharacteristicsofthenaturalcirculationboilermainsteampres-sureobjects,thetwovaluedynamicmatrixcontrolalgorithmwasappliedtothecontrolloopofthesteampressureoftheboilercombustionsystem.Consideringtheproblemthatthesteady-stateaccuracyofthetwovaluedynamicmatrixcontrolalgorithm

4、undertheinfluencesofmodelmismatchanddisturbanceswerelow,thepredictivefeedbackcom-pensationmeasureswereintroducedtothetwovalueDMC.Thetwovaluedynamicmatrixcontrollerwasachievedbasedonthedistributedcontrolsystemandtheprogrammablelogiccontroller.Thedesignedtwovaluedynamicmatrixcontrollermodulehavethe

5、functionsofthevariablesamplingandtwo-wayswitchwithoutdisturbance.Theexperimen-talrunresultsshowthatthecomputationofthetwovaluedynamicmatrixcontrolalgorithmcanmeetthereal-timerequirementofthefastsamplingfrequency.Therobuststability,steadyprecision,setpointtrackingspeed,anti-distur-banceabilityandd

6、ynamictransitionprocessallmeetthecontrolrequirements.Keywords:predictivecontrol;twovaluedynamicmatrixcontrol;boiler;steampressure;predictivefeedbackcompensation预测控制在工业锅炉的燃烧过程控制中的应法之一。动态矩阵控制以生产现场测试得到的对象用已经有不少研究‘Ⅷ。动态矩阵控制(DMC)是由阶跃响应作模型，可适用于开环渐进稳定但具有纯Culter提出的网最早应用于工业过程的预测控制算滞后的非最小相位系统。为了抑制过程中各种突发收稿日

7、期：2013-04-23；修订日期：2013-06-21基金项目：国家自然科学基金项目(51177018)作者简介：陈智轩（1986-），男，硕士研究生，研究方向为先进控制方法及其应用；卢子广（1963-），男，博士，教授，博士生导师，研究方向为先进控制理论及应用、智能电力系统、电机系统分析及控制等；胡立坤（1977-），男，博士，教授，硕士生导师，研究方向为非线性系统动力学与控制、可再生能源变换系统与应用、工业测控网络、发射机监控