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时间:2019-06-19
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1、主蒸汽压力的无模型自适应预测控制冯玉昌,史冬琳,白佳文东北电力大学自动化工程学院,吉林吉林市132012[摘要]针对火电机组主蒸汽压力被控对象的大惯性、大迟延等特点,采用伪梯度向量的概念,对被控对象进行动态化处理,得到预测模型。提出了1种新型的无模型自适应预测控制(MFAPC)算法,将MFAPC算法用于主蒸汽压力串级控制系统的主调节器中,副调节器采用常规PI控制器。仿真结果表明,MFAPCPI串级控制系统较常规PIDPI串级控制系统响应速度快、抗干扰性能强,对系统参数时变具有较好的鲁棒性。[关键词]火电机组;
2、主蒸汽压力;MFAPC算法;预测控制;串级控制系统[中图分类号]TK321;TP273+.2[文献标识码]A[文章编号]10023364(2012)08003704[DOI编号]10.3969/j.issn.10023364.2012.08.037MODELFREEADAPTIVEPREDICTIVECONTROLFORMAINSTEAMPRESSURESYSTEMFENGYuchang,SHIDonglin,BAIJiawenSchoolofAutomationEngineering,NortheastDi
3、anliUniversity,Jilin132012,JilinProvince,ChinaAbstract:Accordingtothecharacteristicofmainsteamcontrolledobjectsuchaslargeinertiaandde-lay,animprovedmodelfreeadaptivepredictivecontrol(MFAPC)schemeisdesignedbyusingthepseudopartialderivativedynamicallytolinear
4、izeacontrolledsystemandbuildapredictivemodel.Thenewcontrolmethodisappliedtothemainsteampressurecascadecontrolsystemwhichisatypicalcontrolledprocesswithlargetimeconstantandlargetimedelayparametersinathermalpowerplant.ThemaincontrolloopisimplementedbytheMFAPC
5、algorithm,andtheinnercontrolloopbyacon-ventionalPIcontroller.Simulationresultsconvincethat,comparedtothetraditionalPIDPIcascadecontrolsystem,theMFAPCPIsystemhashigherresponsespeed,strongerantijammingperform-ance,andbetterrobustnessfortimevariableofsystempar
6、ameters.Keywords:thermalpowerunits;mainsteampressure;MFAPCalgorithm;modelpredictivecontrol;cas-cadecontrolsystem火电机组主蒸汽压力不仅具有大惯性、大迟延特性,而且还存在强非线性和时变性,常规串级PID主蒸汽压力控制系统由于控制参数难于整定,往往不能取得良好的控制效果[13]。文献[2]将内模串级PID收稿日期:20111128作者简介:冯玉昌(1977),男,毕业于华北电力大学,硕士,讲师,主要从
7、事发电厂热工过程控制、智能控制、预测控制等技术的教学与研究。Email:fengyuchang_fyc@163.com37控制方法用于主蒸汽压力控制系统,取得了较好的动态性能。文献[3]在基于无模型自适应控制(MFAC)的基础上,提出了1种无模型自适应控制和PID串级控制的方法。为了预测对大迟延、大惯性对象控制的有效性,文献[4]提出了1种稳定自适应预测函数控制策略,并应用于主蒸汽温度控制系统中,得到了系统闭环稳定的条件。文献[5]将TS模糊建模与预测函数控制相结合,提出了模糊自适应预测函数控制策略,由式(
8、2)可得到式(1)的状态空间模型[11]:x(k+1)=Ax(k)+BΔu(k)(3)Δy(k)=cT(k)x(k)(4)式中:x(k)=[Δu(k-1),Δu(k-2),…,Δu(k-L)]T;熿00…00燄10…00A=01…00;…00对工况的变化具有较好的适应性。文献[6]将状态变燀00…10燅量预测控制方法用于控制锅炉再热蒸汽温度,有效地B=[100…00];T控制了大惯性、大
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