基于灰色预估PID控制的过热汽温控制.pdf

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1、第38卷第1期华北电力大学学报V01．38．No．12011年1月JournalofNoahChinaElectricPowerUniversityJan．，2011基于灰色预估PID控制的过热汽温控制李建强，杨铎炯(华北电力大学能源动力与机械工程学院，河北保定071003)摘要：针对火电厂过热蒸汽温度被控对象具有大惯性，大迟延的特性，提出了一种基于灰色预估算法的PID控制策略。利用灰色预估算法能够有效地辨识出系统不确定部分的模型、估计出系统扰动参数，并对PID控制进行补偿。仿真结果研究表明：与传统的PID控制策略相比，在各种扰动情况下，新的控制策略

2、不仅具有常规PID控制的特性，并且具有更高的控制品质，更强的抗干扰能力。关键词：灰色预估PID控制；过热汽温；扰动中图分类号：TK323文献标识码：A文章编号：1007—2691(2011)O1—0071—04SuperheatedsteamtemperaturecontrolbasedongreypredictivePIDcontrollerLIJiang—qiang，YANGDuo—tong(SchoolofEnergyPowerandMechanicdEngineering，NoahChinaElectricPowerUniversity，Ba

3、oding071003，China)Abstract：Inthispaper，aimingatlargeinertialandtime—delayedcharacteristicsofsuperheatedsteamtemperatureinthermalpowerplant，aPIDcontrolstrategywithgreypredictionwasproposed．Inthismethod，themodelofuncertain-tieswasidentified，theparametersofdisturbancewerepredicted

4、，andthePIDcontrolwascompensatedbythepredic—tedparametersofdisturbance．SimulationresultsshowthatcomparedwithtraditionalPIDcontro1．moreeffectivecon—tro]performanceandbetteranti—disturbanceabilityareacquiredbythisnewcontrolstrategy．Keywords：greypredictionPIDcontrol；superheatedstea

5、mtemperature；disturbance因此为了提高过热汽温控制品质和生产过程的安0引言全性、经济性，应合理选择控制手段或控制策略。部分信息已知，部分信息未知的系统称为灰1灰色预估的基本原理色系统¨j，灰色预测是采用灰色模型GM(M，Ⅳ)进行定量地预测。通过过去的数据及动作对1．1灰色系统未来的趋势进行预测，随之得到相应的控制决策，灰色系统以部分信息已知，部分信息未知的小灰色预测需要的原始数据少，对系统模型精确度样本、贫信息不确定性系统为研究对象，通过对已的要求低，计算方便，在工业控制中目前已经得知信息的生成、开发，提取有价值的信息，实现对到

6、了广泛应用。系统运行行为、演化规律的正确描述和有效监控火电厂的过热蒸汽温度3对火电厂的安全运1．2灰色模型(GM)行和经济性有着重要的影响。火电厂过热蒸汽温利用较少的或不确切的表示灰色系统行为特度被控对象具有大迟延、时变和非线性等特点，征的原始数据序列，作为生成变换后建立的，用以描述灰色系统内部事物连续变化过程的模型H]，收稿日期：2010—10—1572华北电力大学学报2011年称为灰色模型，简称GM。=((0)(1)，(0)(2)，⋯，。(Ⅳ))累加生成是灰色模型的主要研究方法之一。=(x∞(1)，(2)，⋯，{∞(J7v))将无规律的原始数据进

7、行整理和累加生成，变为1【(0)有规律的数列，可以更好地辨识出模型的不确定=((1)，∞(2)，⋯，；∞(Ⅳ))部分，并对模型参数进行预测。(2)第二步：计算累加离散数列”()，其设∞’为原始的离散时间函数：中i=l，2，⋯，，．I=1，2，⋯，J7v‘。’=(‘。(1)，‘。(2)，⋯，‘。())(1)‘(尼)”=((1)，(2)，⋯，：(Ⅳ))垒∑’(m)(2)=((1)，”(2)，⋯，”(Ⅳ))mi则称’()的累加生成为‘’()，记为1【：”AGOx~。)：((3)=(”(1)，(2)，⋯，；(Ⅳ))(3)第三步：计算数据矩阵B1．3灰色预估控

8、制¨(2)⋯：(2)1]由Ⅳ个非线性子系统不确定子系统组成的复合非线性不确定系统]，可得状态空间方程：：I(