火电厂热工过程系统辨识方法的研究

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1、第33卷第04期计算机仿真2016年4月文章编号：1006—9348(2016)04—0283—04火电厂热工过程系统辨识方法的研究刘琛，韩璞，别、明(华北电力大学河北省发电过程仿真与优化控制工程技术研究中心．河北保定071003)摘要：系统辨识是现代控制理论中的一个重要分支，其方法主要分为以最／b--乘法为代表的经典算法和以智能控制为代表的现代算法。前者误差的平方和最小，具有良好的静态与动态性能，后者对于大迟延、非线性、扰动频繁的对象有明显的优势，是热工过程控制领域研究热点。在对热工对象进行机理分析的基础上，以火电厂典型热工过

2、程为实际研究对象，从理论的角度研究了如何建立火电厂热力系统的数学模型，基于某发电厂现场实时运行数据，分别采用最小二乘类算法和智能优化相关算法对其参数进行辨识，并且比较、分析了各辨识方法的优缺点，以达到良好的辨识效果。关键词：热工过程；系统辨识；最小二乘法；智能控制算法中图分类号：TM621文献标识码：AResearchonSystemIdentificationMethodsforThermalPowerPlantProcessLIUChen，HANPu，SUNMing(HebeiEngineeringResearchCente

3、rofSimulation&OptimizedControlforPowerGeneration，NorthChinaElectricPowerUniversity，BaodingHebei071003，China)ABSTRACT：Systemidentification，asanimportantbranchofmoderncontroltheory，canbemainlydividedintotheleastsquaresmethodrepresentingclassicalalgorithmandintelligenta

4、lgorithmrepresentingmodemalgorithm．Theformerhasminimumsquaredofdeviation，andsatisfactorystaticanddynamicperformance，whilethelatterhasobvi—OUSadvantageespeciallyfortheobjectswithlargedelay，nonlinearity，andfrequentdisturbanceandhasbecomere‘searchhotspotinthermalprocess

5、controlfield．Thispaperresearchesonhowtobuildmathematicalmodelforpowerplantthermalsystemfromatheoreticalpointbasedonmechanismanalysisofthermalobjects．Atypicalthermalprocessisrespectivelyidentifiedbyusingleastsquaresmethodandintelligentalgorithmbasedonreal—’timeopera。_

6、tionaldatainapowerplant．Inordertoobtainbetteridentificationresult，theadvantagesanddisadvantagesofthetwomethodsarecomparedandanalyzed．KEYWORDS：Thermalprocess；Systemidentification；Leastsquaresmethod；Intelligentcontrolalgorithm1引言火电厂工艺控制设备的结构及动态特性越来越复杂，导致生产控制的难度大大增加。只有充

7、分掌握控制系统的动态性能状况，才能保证生产的安全可靠运行。作为研究动态特性的常用方法的系统辨识实现了对研究对象定量化描述。其具代表性的最小二乘类算法可直接获得过程参数模型，并且误差的平方和最小，具有良好的动态与静态性能。但该类算法对系统环境要求较高，参数过多，且始终没有找出解决基金项目：中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(12MSll8)收稿日期：2015—09—22修回日期：2015-09—22在一般噪声情况下获得系统参数的一致估计问题的方案，应用踌躇不前。此外，在现代工程中，由于系统的高参数、较慢的响应速度、大迟延、非线

8、性、时变等特点，使其对控制品质的要求较高。按照传统的思路去设计控制系统已经满足不了控制要求。因此，专家学者们提出了智能控制算法。它研究的主要目标不仅仅是被控对象，同时也包含控制器本身。控制器不再是单一的数学模型，而是数学解析和知识系统相结合的广义模型，是多种知识