300mw机组主汽温系统预测控制方案分析

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1、ClassifiedIndex:TP273U.D.C:620ThesisfortheMasterDegreeResearchonPredictiveControlSchemeinMainSteamTemperatureSystemof300MWPowerUnitCandidate:Supervisor：School:DateofDefence:Degree-Conferring-Institution:GaoShanViceProf.LiangWeipingSchoolofControlandComputerEngineeringMarch,2015NorthChinaElectric

2、PowerUniversity华北电力大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文GOOMW机组主汽温系统预测控制方案研究》，是本人在导师指导下，在华北电力大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。据木人所知，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岀重要贡献的个人和集体，均己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。作者签名：日期：年月日华北电力大学硕士学位论文使用授权书《300MW机组主汽温系统预测控制方案研究》系本人在华北电力大学攻读硕-上学位期间在导师指导下完成的硕-上学位论文。木论文的研究成果归华北电

3、力大学所有，本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。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。木学位论文属于（请在以上相应方框内打“7”）：保密口，在年解密后适用本授权书不保密口作者签名：日期：年月日导师签名：年月R摘要主蒸汽温度对机组安全、稳定、经济运行具有重要的意义，因而对其的控制要求非常严格，一般要求与设定值的偏差保持在±5。0以内。但该系统具有大迟延、大惯性、时变、扰动因素多等特点，且随着机组的容量

4、增大，惯性特征显著增强，被控对象更为复杂。传统的PID基于反馈原理，不能及时调节大迟延对象，往往会造成很人的超调量，而口固定参数的控制器在多变的生产环境中，控制效果也不够理想。本文研究了预测控制在300MW机组主汽温系统中的应用。针对被控对象的特点，采用结合自适应的广义预测控制，其基本原理是：预测模型，滚动优化和反馈校正。首先，总结了建模的方法、流程，根据仿真机上的阶跃扰动实验数据，选取不同的模型结构，用粒子群算法辨识数据，建立减温水与主汽温的传递函数模型，并进行验证。其次，由于预测控制以差分方程作为模型，故将连续模型离散化。考虑到阀门开度的实际限制，对计算得到的输入进行一定约束，此外

5、，还讨论了参数对控制品质的影响。最后，广义预测控制需要求解丢番图方程，计算复杂，文中提出了一种改进算法。将预测模型形式由CARIMA变成更为常用的CARMA,简化推导和计算，仿真说明了在建模噪声、外部扰动下，通过在线辨识模型参数，控制的可行性。结果表明：预测控制能有效控制大迟延对彖，具有较强的抗扰性能。关键词：主汽温；预测控制；系统模型；粒子群；改进广义预测控制AbstractMainsteamtemperatureisofgreatsignificanceforthesafety,stabilityandeconomyofpowerunit.Therefore,therequirem

6、entsofitareverystrict,andgenerallyrequiredeviationfromsetpointremainswithin±5°C.However,theobjecthasthepropertiesoflargetimedelay,largeinertia,time-varyingandmanydisturbancefactors.Especiallyinrecentyears,theunitbecominglarger,theobjectgetsmoredelayandmorecomplex・Basedonthefeedback,traditionalPI

7、Dcannotregulatelargedelayobject,foritoftencausesbigovershoot.Andusingfixedparametersinthechangingproductionenvironment,thecontroleffectisnotideal.Thispaperstudiestheapplicationofpredictivecontrolinmainsteamtemperaturesystemo