多模型預(yù)測控制在超臨界機(jī)組再熱汽溫系統(tǒng)中的研究.pdf

1、在我國，超（超）臨界機(jī)組已經(jīng)逐漸成為發(fā)電行業(yè)的主要發(fā)展方向，高參數(shù)機(jī)組帶來了對(duì)機(jī)組運(yùn)行狀況的更高要求，而再熱汽溫控制的品質(zhì)直接影響到機(jī)組運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和安全性，關(guān)系到機(jī)組長期平穩(wěn)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。由于再熱器進(jìn)口汽溫直接取決于汽輪機(jī)高壓缸排汽溫度，因此它的溫度隨負(fù)荷影響較大;同時(shí)超臨界機(jī)組再熱汽溫具有比過熱汽溫更大的滯后性和非線性等特征，傳統(tǒng)的PID控制已經(jīng)不能起到良好的控制效果。預(yù)測控制是一種十分有效的處理大滯后對(duì)象的控制算法，選用廣義預(yù)測控制算

2、法對(duì)某電廠超臨界機(jī)組再熱汽溫對(duì)象進(jìn)行調(diào)節(jié)，仿真結(jié)果表明，系統(tǒng)具有良好的動(dòng)態(tài)特性。但是當(dāng)預(yù)測模型不匹配時(shí)控制品質(zhì)較差，汽溫出現(xiàn)超調(diào)和震蕩現(xiàn)象。針對(duì)上述情況，本文對(duì)預(yù)測控制算法進(jìn)行了如下改進(jìn)。
　　選用再熱汽溫被控對(duì)象的一階延遲模型，采用基于狀態(tài)空間的預(yù)測控制算法進(jìn)行控制，并使用卡爾曼濾波器對(duì)被控對(duì)象進(jìn)行狀態(tài)觀測。由于加入了狀態(tài)觀測器，增加了控制系統(tǒng)的魯棒性，改善了再熱汽溫的控制品質(zhì)。
　　加入多模型控制方法。選取機(jī)組不同負(fù)荷下

3、的再熱汽溫模型組成模型庫，并選取適當(dāng)?shù)哪Ｐ颓袚Q方式，使當(dāng)機(jī)組負(fù)荷改變時(shí)控制算法能快速切換到合適的內(nèi)部模型進(jìn)行控制，解決再熱汽溫模型的非線性和參數(shù)時(shí)變的問題。
　　引入了正交多項(xiàng)式函數(shù)，解決了預(yù)測控制計(jì)算量較大的問題。由于系統(tǒng)的大滯后性，使得預(yù)測控制算法的計(jì)算量較大，且又引入了多模型控制方法，進(jìn)一步增加了計(jì)算負(fù)擔(dān)。本文引入Laguerre正交函數(shù)，將Laguerre系數(shù)向量代替控制量增量矩陣，大大減小了每次迭代優(yōu)化的維數(shù)，從而降低計(jì)