基于預測控制對過熱汽溫控制系統(tǒng)的研究與仿真.pdf

1、隨著經濟的發(fā)展，各企業(yè)工廠對能源的需求量越來越大，對電力工業(yè)的發(fā)展要求也越來越高。對發(fā)電過程中的各項能力與指標提出了更高的要求。于是機組的容量越來越大，被控對象越來越復雜，電廠中對于過熱汽溫的控制越來越難以滿足。于是涌現(xiàn)了諸多先進的控制方法，本文主要是將預測控制這一種新的控制理論方法應用于過熱汽溫控制系統(tǒng)。首先是對被控對象即過熱汽溫的動靜態(tài)特征進行分析，然后調研了預測控制算法，重點研究了動態(tài)矩陣算法，利用MATLAB軟件平臺進行仿真設計

2、，并且與SIMENS公司的可編程邏輯控制器相結合，用電熱爐模擬現(xiàn)場過熱蒸汽循環(huán)系統(tǒng)，編寫程序和用戶界面，實驗結果證實：預測控制算法可在PLC控制器中實現(xiàn)并且具有良好的控制效果。
　　本文研究的主要內容有以下幾點：
　　1)研究預測控制算法的基本原理和思想，推算出模型預測，滾動優(yōu)化，反饋校正的數(shù)學算法。深入研究預測控制中各個參數(shù)的選取方法以及對系統(tǒng)控制性能的影響。
　　2)傳統(tǒng)的過熱汽溫控制系統(tǒng)多采用串級控制系統(tǒng)，對于大

3、容量機組的控制效果有限。針對大遲延、大慣性的被控對象，設計了一種預測控制器，經 SIMULINK仿真實驗結果證明：不管是對單入單出系統(tǒng)還是對被控對象復雜的系統(tǒng)如過熱汽溫控制系統(tǒng)，新型控制器的控制效果都要優(yōu)于傳統(tǒng)的 PID控制系統(tǒng)，只要控制參數(shù)選取適當，超調量更小，調節(jié)時間更短。
　　3)將預測控制算法應用到 PLC控制器中，首先通過對數(shù)學模型的離散化，得出控制算法，然后在 PLC中用梯形圖語言編寫控制程序，制作WINCC控制界面，