基于灰色模型的控制策略在电厂热工控制系统中的应用.pdf

东南大学
硕士学位论文
基于灰色模型的控制策略在电厂热工控制系统中的应用
姓名:周自强
申请学位级别:硕士
专业:动力机械及工程
指导教师:陈绍炳
20090304
摘要灰色系统理论作为一种研究少数据、贫信息不确定性问题的新方法,目前已被广泛应用于工业控制领色预测,实现误差的超前调节;将灰色模型理论与模糊控制理论相结合,通过合理的调整模糊规则,对过论多容模型阶次的变化,通过改变灰色预测模型的预测步长,达到更优的控制效果。对系统不确定部分建立灰色模型,利用它来使控制系统中的灰色量得到一定程度的补偿,即进行灰色预估补偿,以提高控制质量及其鲁棒性;对灰色控制系统的状态反馈问题进行了分析,利用已知信息,使闭环系统对开环灰矩阵的平均白化阵有希望的极点,当不确定性最差时,系统具有稳定性;研究了一种仿射,模型,并在实际模型建立时,解决仿真过程中出现的一些的灰色模型病态性问题。数稳定域内,通过粒子群算法,在一定的性能指标下求得刂破鞯淖钣挪问和ü抡娑员龋橹ち关键词:灰色模型,非线性模型,预测步长,预估补偿,病态,稳定域大型热力设备的自动控制系统已逐步采用先进的集散控制系统,这为先进控制理论的应用提供了良好的实现条件。研究适合于电厂热工过程的先进控制方法,提出火电机组自控系统的优化和完善方案,以提高这些控制系统的控制品质,是热工过程控制中的一个研究重点。域。不同于常规的建模方法,它不是将随机过程产生的数据序列按统计规律或先验规律来处理,而是将其视作在一定幅值范围、一定时区内变化的灰色量。通过对受到噪声污染较凌乱的过程原始数列进行整理可称为生成囱罢沂墓媛伞针对热工优化控制领域的研究现状,本文基于灰色模型理论,分别从不同的角度,并采用智能控制算法与灰色模型结合的方法解决热力系统的优化控制问题,主要内容如下:以再热器模型为对象,以灰色系统理论为基础,构造灰色刂扑惴ǎü苑蠢』芈分惺涑龅幕热器汽温控制进行了进一步的优化,并分析了预测步长对控制效果的影响:研究了工况大范围变化时非线性模型的控制问题,在原有灰色刂扑惴ɑ∩希捎媚:允视φ≒参数,考虑不同负荷时理利用广义ɡ恚芯苛烁呓锥韵蟮腜控制器参数的求解。在对象的刂破鞑参数的正确性。摘要
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研究生签名:——日期:研究生签名:——导师签名:——日期:东南大学学位论文独创性声明东南大学学位论文使用授权声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外,允许论文被查阅和借阅,可以公布以电子信息形式刊登畚牡娜ú磕谌莼蛑小⒂⑽恼R5炔糠帜谌荨B畚牡墓ú包括以电子信息形式刊登谌ǘ洗笱а芯可喊炖怼
第一章绪论选题背景及意义时变性、随机性、扰动性和突变性叫、变量间的关联性以及信息的不完整性,使建立精确的数学模型十目前电站机组普遍采用集散控制系统远浇细摺9馊裙す潭嗖捎孟冉目刂萍术,提高了热工过程的控制品质和系统的运行效率;而国内大型火电机组的自动控制系统,无论是直接引机组自控系统的优化和完善方案,以提高这些控制系统的控制品质,是热工过程控制中的一个研究重点。常规刂破饔捎谄洳问锢硪庖迕魅罚子诘髡揖哂幸欢ǖ穆嘲粜裕壳霸诘绯裙す炭制系统中仍然占据主导地位。然而传统的刂葡低常皇歉萑攘ο低设备骋桓汉傻闵系亩韵特征来设计的,当热力系统的状态变化时,被控对象的动态特性往往变化较大,即被控对象存在严重的非模型和扰动的变化,使得刂破魇涑鲎苁遣荒芨隙韵竽P秃腿哦谋浠猿9鍼控制器对这学和工程领域,各种不确定性系统理论和方法不断涌出。⒌哪:方法。灰色理论以“部分信息已知,部分信息未知”的“小样本”、“贫信息”不确定性系统为研究对象,主要通过对“部分”已知信息的生成、开发,提取有价值的信息,实现对系统运行行为,演化规律的正确鲁棒性好、简单实用等优点,但由于模糊控制系统性能的优劣在很大程度上取决于设计者的经验与实际情定系统进行控制的有效方法,预测和模糊的结合会进一步提高控制效果,为非线性复杂系统的控制提供一火力发电机组单机容量和参数正不断增大,热力系统本体日趋复杂.;同时,电力需求峰谷差也越来越大,很多大型机组进入调峰状态,起停频繁,这使得热力系统的材料、燃烧问题变得越来越复杂【弧А动力装置及其