基于預(yù)測控制的負(fù)荷控制系統(tǒng)研究.pdf

1、火力發(fā)電站的自動控制系統(tǒng)是保證發(fā)電機(jī)組連續(xù)、安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要設(shè)備.負(fù)荷控制系統(tǒng)是這一系統(tǒng)的首要環(huán)節(jié).而它所面對的控制對象——機(jī)組動態(tài)特性在本質(zhì)上是多輸入多輸出系統(tǒng),而且具有分布參數(shù)、時延特性.因而很難建立精確的數(shù)學(xué)模型對它進(jìn)行描述.而經(jīng)典PID控制方法的控制品質(zhì)受限于對象數(shù)學(xué)模型的精確辨識和建立模型.為了解決這個問題,需要一種對數(shù)學(xué)模型要求低、易于在線計算、能實現(xiàn)良好控制品質(zhì)的方法.本文因此探討了應(yīng)用預(yù)測控制方法的解決之道.預(yù)測控制

2、的特點(diǎn)就是對于不必拘于被控對象的參數(shù)模型,而且具有模型預(yù)測、滾動優(yōu)化和校正反饋三大基本特征.本文在參考大量文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上,總結(jié)了發(fā)電站自動控制系統(tǒng)的發(fā)展沿革和現(xiàn)狀,闡明了負(fù)荷控制系統(tǒng)的作用,介紹了經(jīng)典的比例微分積分(PID)控制方法在其中的應(yīng)用狀況和不足.文章通過分析預(yù)測控制方法的特點(diǎn)和應(yīng)用發(fā)展水平,論證了其在負(fù)荷控制系統(tǒng)中應(yīng)用的可行性.本文通過合理的簡化與近似處理,采用機(jī)理分析和試驗相結(jié)合的方法,建立起滿足一定精度要求的動態(tài)數(shù)學(xué)模型.從

3、中證明了單元機(jī)組是一個具有多參量、時滯系統(tǒng),指明了本課題的研究任務(wù)和意義.本文研究分析了以單位脈沖響應(yīng)為被控對象非參數(shù)模型的增量型模型算法控制(IMAC)和以單位階躍響應(yīng)為被控對象模型的動態(tài)矩陣控制方法(DMC).并且研究了將這兩種方法應(yīng)用于多輸入多輸出系統(tǒng)(MIMO)的途徑,推導(dǎo)出它們應(yīng)用于負(fù)荷控制的控制規(guī)律.比較PID控制律、IMAC控制律和DMC控制律在負(fù)荷控制系統(tǒng)中的應(yīng)用效果,我們發(fā)現(xiàn)預(yù)測控制的這兩種算法具有更好的調(diào)節(jié)品質(zhì)、更強(qiáng)