專(zhuān)利名稱(chēng)：燃煤鍋爐過(guò)熱蒸汽溫度系統(tǒng)混合控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于自動(dòng)化技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種燃煤鍋爐過(guò)熱蒸汽溫度系統(tǒng)的預(yù)測(cè)比例積
分控制(預(yù)測(cè)PI)與比例積分控制(PI)的混合控制方法。
背景技術(shù)：
燃煤鍋爐是電力生產(chǎn)部門(mén)的重要?jiǎng)恿υO(shè)備，其要求是供給合格的蒸汽，使燃煤鍋 爐發(fā)汽量適應(yīng)負(fù)荷的需要。為此，生產(chǎn)過(guò)程的各個(gè)主要工藝參數(shù)必須嚴(yán)格控制。然而燃煤 鍋爐設(shè)備是一個(gè)復(fù)雜的被控對(duì)象，輸入量與輸出量之間相互關(guān)聯(lián)。對(duì)于過(guò)熱蒸汽溫度系統(tǒng) 來(lái)說(shuō)蒸汽負(fù)荷發(fā)生變化引起蒸汽壓力和過(guò)熱蒸汽溫度變化；燃料量的變化直接影響蒸汽 壓力，過(guò)熱蒸汽溫度、過(guò)?？諝夂蜖t膛負(fù)壓的變化；減溫水的變化直接影響過(guò)熱蒸汽溫度、 蒸汽壓力發(fā)生變化。這些不利因素導(dǎo)致傳統(tǒng)的控制手段精度不高，又進(jìn)一步導(dǎo)致后續(xù)生產(chǎn) 控制參數(shù)不穩(wěn)定，產(chǎn)品合格率低，鍋爐效率低下。目前實(shí)際工業(yè)中燃煤鍋爐的過(guò)熱蒸汽溫度 控制基本上采用傳統(tǒng)的簡(jiǎn)單的控制手段，控制參數(shù)完全依賴(lài)技術(shù)人員經(jīng)驗(yàn)，使生產(chǎn)成本增 加，控制效果很不理想。我國(guó)燃煤鍋爐控制與優(yōu)化技術(shù)比較落后，能耗居高不下，控制性能 差，自動(dòng)化程度低，很難適應(yīng)節(jié)能減排以及間接環(huán)境保護(hù)的需求，這其中直接的影響因素之 一便是燃煤鍋爐系統(tǒng)的控制方案問(wèn)題。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目標(biāo)是針對(duì)現(xiàn)有的燃煤鍋爐過(guò)熱蒸汽溫度系統(tǒng)控制技術(shù)的不足之處，提 供一種燃煤鍋爐過(guò)熱蒸汽溫度系統(tǒng)混合控制方法，具體是基于預(yù)測(cè)比例積分與比例積分微 分控制的混合控制方法。該方法彌補(bǔ)了傳統(tǒng)控制方式的不足，保證控制具有較高的精度和 穩(wěn)定性的同時(shí)，也保證形式簡(jiǎn)單并滿(mǎn)足實(shí)際工業(yè)過(guò)程的需要。 本發(fā)明方法首先基于燃煤鍋爐過(guò)熱蒸汽溫度實(shí)時(shí)過(guò)程數(shù)據(jù)建立過(guò)程模型，挖掘出
基本的過(guò)程特性；然后基于該過(guò)程模型建立比例積分控制回路；最后通過(guò)計(jì)算預(yù)測(cè)PI控制
器的參數(shù)，將比例積分控制與燃煤鍋爐過(guò)熱蒸汽溫度對(duì)象整體實(shí)施預(yù)測(cè)PI控制。 本發(fā)明的技術(shù)方案是通過(guò)數(shù)據(jù)采集、過(guò)程辨識(shí)、預(yù)測(cè)機(jī)理、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)、優(yōu)化等手段，
確立了一種燃煤鍋爐過(guò)熱蒸汽溫度系統(tǒng)的預(yù)測(cè)PI與比例積分控制的混合控制方法，利用
該方法可有效提高控制的精度。 本發(fā)明方法的步驟包括 (1)利用燃煤鍋爐過(guò)熱蒸汽溫度實(shí)時(shí)過(guò)程數(shù)據(jù)建立過(guò)程模型，具體方法是
首先建立燃煤鍋爐過(guò)熱蒸汽溫度實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)庫(kù)，通過(guò)數(shù)據(jù)采集裝置采集N組實(shí) 時(shí)過(guò)程運(yùn)行數(shù)據(jù)，將采集的實(shí)時(shí)過(guò)程運(yùn)行數(shù)據(jù)作為數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的樣本集合，表示為{Xi， y(i)} i = 1，2，…，N，其中Xi表示第i組工藝參數(shù)的輸入數(shù)據(jù)，y(i)表示第i組工藝參數(shù) 的輸出值。 然后以該過(guò)熱蒸汽溫度實(shí)時(shí)過(guò)程運(yùn)行數(shù)據(jù)集合為基礎(chǔ)建立基于最小二乘法的離 散差分方程形式的局部受控自回歸滑動(dòng)平均模型
yL(k) = OtX，①=[a' 一' 2，…，a' n，b' 。，b' n…，b' m—JT
X=[y(k_l)，…，y(k-n)，u(k-d-l)， ...，u(k-d-m)]T 其中，yjk)表示當(dāng)前時(shí)刻過(guò)程模型的工藝參數(shù)的輸出值，X表示過(guò)程模型的工藝 參數(shù)的過(guò)去時(shí)刻的輸入和輸出數(shù)據(jù)的集合，u(k)表示當(dāng)前過(guò)程模型工藝參數(shù)對(duì)應(yīng)的控制變 量，k為當(dāng)前的遞推步數(shù)，百表示通過(guò)辨識(shí)得到的模型參數(shù)的集合，T表示矩陣的轉(zhuǎn)置，n， m， d+1分別為對(duì)應(yīng)實(shí)際過(guò)程的輸出變量階次、輸入變量階次、實(shí)際過(guò)程的時(shí)滯。
采用的辨識(shí)手段為 = 。A— R(yt) = P(A: - 1)X4 [X〖P(A: - 1)XA + 1
其中，E和P為辨識(shí)中的兩個(gè)矩陣，P(0)-^(^〉106), Y為遺忘因子，f為單位矩陣。
(2)采用典型的響應(yīng)曲線法設(shè)計(jì)過(guò)熱蒸汽溫度過(guò)程模型的比例積分控制器，具體 方法是 a.將過(guò)程模型的比例積分控制器停留在手動(dòng)操作狀態(tài)，操作撥盤(pán)使其輸出有階躍 變化，由記錄儀表記錄過(guò)程模型的輸出值，將過(guò)程模型輸出值h(k)的響應(yīng)曲線轉(zhuǎn)換成無(wú)量
綱形式y(tǒng)j(k)，具體是X(A) = a(A)/a(①) 其中，yj①)是過(guò)程模型的比例積分控制器的輸出有階躍變化時(shí)的過(guò)程模型輸出
yjk)的穩(wěn)態(tài)值。b.選取滿(mǎn)足X") = 0.39,乂(&) = 0.63的兩個(gè)計(jì)算點(diǎn)K和k2，，依據(jù)下式計(jì)算比例 積分控制器所需要的參數(shù)K、T和t :
K = yL ( °° ) /q
T = 2 (k「k2)
t = 2k「k2 其中，q為過(guò)程模型的比例積分控制器輸出的階躍變化幅度。
c.計(jì)算過(guò)程模型的比例積分控制器的參數(shù)，具體是
Kc = 1. 2T/K t
I\ = 2 t 其中K。為比例積分控制器的比例參數(shù)，1\為比例積分控制器的積分參數(shù)。
(3)設(shè)計(jì)預(yù)測(cè)比例積分比例積分控制器，具體步驟是 d.將過(guò)程模型的比例積分控制器停留在自動(dòng)操作狀態(tài)，操作撥盤(pán)使其輸入有階躍 變化，由記錄儀表記錄實(shí)時(shí)過(guò)程的輸出，將過(guò)程輸出值y(k)的響應(yīng)曲線轉(zhuǎn)換成無(wú)量綱形式 y、k)，具體是y*(k) =y(k)/y(— 其中，y(①)是過(guò)程模型的比例積分控制器的輸入有階躍變化時(shí)的過(guò)程模型輸出 y(k)的穩(wěn)態(tài)值。 e.選取滿(mǎn)足y (k3) = 0. 39， y (k4) = 0. 63的另兩個(gè)計(jì)算點(diǎn)k3和k4，依據(jù)下式計(jì)算 預(yù)測(cè)比例積分比例積分控制器所需要的參數(shù)&， 1\和t工
& = y ( °o ) /qi
1\ = 2 (k3_k4)
其中，系統(tǒng)調(diào)用推理機(jī)采用最小二乘法進(jìn)行過(guò)熱蒸汽溫度過(guò)程模型參數(shù)的辨識(shí)，
這些參數(shù)包括元素百中變量的個(gè)數(shù)和具體數(shù)值。 <formula>formula see original document page 7</formula> <formula>formula see original document page 7</formula>
<formula>formula see original document page 7</formula>0061] 其中y(k)是實(shí)際過(guò)熱蒸汽溫度測(cè)量值，①kTXk是過(guò)熱蒸汽溫度過(guò)程模型的輸出 值。 這個(gè)過(guò)程是第一步推理過(guò)程。這個(gè)第一步推理是初步挖掘?qū)嶋H過(guò)熱蒸汽溫度回路 的基本特性。 (2)設(shè)計(jì)過(guò)熱蒸汽溫度過(guò)程模型的比例積分控制器，具體方法是典型的響應(yīng)曲線 法。
第一步將過(guò)熱蒸汽溫度比例積分控制器停留在"手動(dòng)操作"狀態(tài)，操作進(jìn)空氣量 的撥盤(pán)使進(jìn)空氣量控制器輸出有個(gè)階躍變化，由記錄儀表記錄過(guò)熱蒸汽溫度過(guò)程模型的輸 出值，將過(guò)熱蒸汽溫度過(guò)程模型輸出值h(k)的響應(yīng)曲線轉(zhuǎn)換成無(wú)量綱形式y(tǒng)j(k):
y:W"丄("/AK) 其中，①)是過(guò)熱蒸汽溫度過(guò)程模型輸出yjk)的穩(wěn)態(tài)值。第二步選取2個(gè)計(jì)算點(diǎn)，:^^) = 0.39，;;:02) = 0.63，依據(jù)以下計(jì)算公式計(jì)算過(guò)
熱蒸汽溫度比例積分控制器所需要的參數(shù)T和t :
K = yL(°°)/q
T = 2 (k「k2)
t = 2k「k2 其中，q為過(guò)熱蒸汽溫度比例積分控制器輸出的階躍變化幅度。 第三步依據(jù)第二步計(jì)算出的K， T和t整定過(guò)熱蒸汽溫度比例積分控制器的參
數(shù) Kc = 1. 2T/K t
I\ = 2 t 其中K。， Ti， Td分別為比例積分控制器的比例參數(shù)，積分參數(shù)。
(3)設(shè)計(jì)過(guò)熱蒸汽溫度過(guò)程的預(yù)測(cè)PI-PI控制器，具體方法是 針對(duì)設(shè)計(jì)的過(guò)熱蒸汽溫度比例積分控制器和過(guò)程模型組成的基本控制回路建立
該鍋爐過(guò)熱蒸汽溫度實(shí)時(shí)運(yùn)行過(guò)程數(shù)據(jù)庫(kù)，通過(guò)數(shù)據(jù)采集裝置采集過(guò)熱蒸汽溫度實(shí)時(shí)過(guò)程
運(yùn)行數(shù)據(jù)，依據(jù)過(guò)熱蒸汽溫度實(shí)時(shí)過(guò)程運(yùn)行數(shù)據(jù)建立預(yù)測(cè)PI-PI控制所需的預(yù)測(cè)模型，基
于該預(yù)測(cè)模型設(shè)計(jì)相應(yīng)的過(guò)熱蒸汽溫度實(shí)時(shí)過(guò)程預(yù)測(cè)PI-PI控制器，具體步驟是 第一步將過(guò)熱蒸汽溫度比例積分控制器停留在"自動(dòng)操作"狀態(tài)，操作過(guò)熱蒸汽
溫度比例積分控制器的輸入使過(guò)熱蒸汽溫度比例積分控制器的輸入有個(gè)階躍變化，由記錄
儀表記錄過(guò)熱蒸汽溫度實(shí)時(shí)過(guò)程的輸出，將過(guò)熱蒸汽溫度實(shí)時(shí)過(guò)程輸出值y(k)的響應(yīng)曲
線轉(zhuǎn)換成無(wú)量綱形式/(k):
y*(k) = y(k)/y( °o ) 其中，y(①)是過(guò)熱蒸汽溫度實(shí)時(shí)過(guò)程輸出y(k)的穩(wěn)態(tài)值。
第二步選取2個(gè)計(jì)算點(diǎn)，y(k3) =0.39，y(k4) = 0. 63，依據(jù)以下計(jì)算公式計(jì)算過(guò) 熱蒸汽溫度預(yù)測(cè)PI-PI控制器所需要的參數(shù)&， 1\和t工 & = y ( °o ) /qi I\ = 2 (k3_k4) t ! = 2k3_k4 其中，Ql為過(guò)熱蒸汽溫度比例積分控制器輸入的階躍變化幅度。 第三步將第二步得到的參數(shù)轉(zhuǎn)化為拉普拉斯形式的局部受控傳遞函數(shù)模型
:K力i -& ^ = 1~~7e
《(" 々+ 1 其中，y(s)表示當(dāng)前時(shí)刻過(guò)熱蒸汽溫度過(guò)程模型輸出值的拉普拉斯變換，qjs)表 示過(guò)熱蒸汽溫度過(guò)程模型的比例積分控制器輸入的拉普拉斯變換。
入！ = 1\
L丄=t丄 第四步依據(jù)第三步計(jì)算出的模型參數(shù)整定過(guò)熱蒸汽溫度預(yù)測(cè)PI-PI控制器的參 數(shù)，具體方法是 ①對(duì)該對(duì)象設(shè)計(jì)預(yù)測(cè)比例積分控制器。選定期望的閉環(huán)傳遞函數(shù)模型為Gq2(s)G 2(力=1e-v 々+ 1 入2為期望的閉環(huán)傳遞函數(shù)模型的時(shí)間常數(shù)，L2為期望的閉環(huán)傳遞函數(shù)模型的時(shí)
滯，L2 = b ; ②控制器的傳遞函數(shù)G。Js)可由下式來(lái)表示
々+ l Gcl = ~~^ ③依據(jù)步驟②得到當(dāng)前的控制參數(shù)值u(s)。
,、(V + l —一)，、 = ——;-少O)
^ + 權(quán)利要求
燃煤鍋爐過(guò)熱蒸汽溫度系統(tǒng)混合控制方法，其特征在于該方法包括以下步驟(1)利用燃煤鍋爐過(guò)熱蒸汽溫度實(shí)時(shí)過(guò)程數(shù)據(jù)建立過(guò)程模型，具體方法是首先建立燃煤鍋爐過(guò)熱蒸汽溫度實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)庫(kù)，通過(guò)數(shù)據(jù)采集裝置采集N組實(shí)時(shí)過(guò)程運(yùn)行數(shù)據(jù)，將采集的實(shí)時(shí)過(guò)程運(yùn)行數(shù)據(jù)作為數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的樣本集合，表示為{Xi，y(i)}i＝1N，i＝1，2，…，N，其中Xi表示第i組工藝參數(shù)的輸入數(shù)據(jù)，y(i)表示第i組工藝參數(shù)的輸出值；然后以該過(guò)熱蒸汽溫度實(shí)時(shí)過(guò)程運(yùn)行數(shù)據(jù)集合為基礎(chǔ)建立基于最小二乘法的離散差分方程形式的局部受控自回歸滑動(dòng)平均模型 <mrow><msub> <mi>y</mi> <mi>L</mi></msub><mrow> <mo>(</mo> <mi>k</mi> <mo>)</mo></mrow><mo>=</mo><msup> <mi>Φ</mi> <mi>T</mi></msup><mi>X</mi><mo>,</mo><mi>Φ</mi><mo>=</mo><msup> <mrow><mo>[</mo><msubsup> <mi>a</mi> <mn>1</mn> <mo>′</mo></msubsup><mo>,</mo><msubsup> <mi>a</mi> <mn>2</mn> <mo>′</mo></msubsup><mo>,</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>,</mo><msubsup> <mi>a</mi> <mi>n</mi> <mo>′</mo></msubsup><mo>,</mo><msubsup> <mi>b</mi> <mn>0</mn> <mo>′</mo></msubsup><mo>,</mo><msubsup> <mi>b</mi> <mn>1</mn> <mo>′</mo></msubsup><mo>,</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>,</mo><msubsup> <mi>b</mi> <mrow><mi>m</mi><mo>-</mo><mn>1</mn> </mrow> <mo>′</mo></msubsup><mo>]</mo> </mrow> <mi>T</mi></msup> </mrow>X＝[y(k-1)，…，y(k-n)，u(k-d-1)，…，u(k-d-m)]T其中yL(k)表示當(dāng)前時(shí)刻過(guò)程模型的工藝參數(shù)的輸出值，X表示過(guò)程模型的工藝參數(shù)的過(guò)去時(shí)刻的輸入和輸出數(shù)據(jù)的集合，u(k)表示當(dāng)前過(guò)程模型工藝參數(shù)對(duì)應(yīng)的控制變量，k為當(dāng)前的遞推步數(shù)，Φ表示通過(guò)辨識(shí)得到的模型參數(shù)的集合，T表示矩陣的轉(zhuǎn)置，n，m，d+1分別為對(duì)應(yīng)實(shí)際過(guò)程的輸出變量階次、輸入變量階次、實(shí)際過(guò)程的時(shí)滯；采用的辨識(shí)手段為 <mrow><msub> <mi>Φ</mi> <mi>k</mi></msub><mo>=</mo><msub> <mi>Φ</mi> <mrow><mi>k</mi><mo>-</mo><mn>1</mn> </mrow></msub><mo>+</mo><mover> <mi>K</mi> <mo>‾</mo></mover><mrow> <mo>(</mo> <mi>k</mi> <mo>)</mo></mrow><mo>[</mo><mi>y</mi><mrow> <mo>(</mo> <mi>k</mi> <mo>)</mo></mrow><mo>-</mo><msubsup> <mi>Φ</mi> <mi>k</mi> <mi>T</mi></msubsup><msub> <mi>X</mi> <mi>k</mi></msub><mo>]</mo> </mrow> <mrow><mover> <mi>K</mi> <mo>‾</mo></mover><mrow> <mo>(</mo> <mi>k</mi> <mo>)</mo></mrow><mo>=</mo><mi>P</mi><mrow> <mo>(</mo> <mi>k</mi> <mo>-</mo> <mn>1</mn> <mo>)</mo></mrow><msub> <mi>X</mi> <mi>k</mi></msub><msup> <mrow><mo>[</mo><msubsup> <mi>X</mi> <mi>k</mi> <mi>T</mi></msubsup><mi>P</mi><mrow> <mo>(</mo> <mi>k</mi> <mo>-</mo> <mn>1</mn> <mo>)</mo></mrow><msub> <mi>X</mi> <mi>k</mi></msub><mo>+</mo><mi>γ</mi><mo>]</mo> </mrow> <mrow><mo>-</mo><mn>1</mn> </mrow></msup> </mrow>其中k和P為辨識(shí)中的兩個(gè)矩陣，γ為遺忘因子，為單位矩陣；(2)采用響應(yīng)曲線法設(shè)計(jì)過(guò)熱蒸汽溫度過(guò)程模型的比例積分控制器，具體方法是a.將過(guò)程模型的比例積分控制器停留在手動(dòng)操作狀態(tài)，操作撥盤(pán)使其輸出有階躍變化，由記錄儀表記錄過(guò)程模型的輸出值，將過(guò)程模型輸出值yL(k)的響應(yīng)曲線轉(zhuǎn)換成無(wú)量綱形式y(tǒng)L*(k)，具體是其中，yL(∞)是過(guò)程模型的比例積分控制器的輸出有階躍變化時(shí)的過(guò)程模型輸出yL(k)的穩(wěn)態(tài)值；b.選取滿(mǎn)足的兩個(gè)計(jì)算點(diǎn)k1和k2，，依據(jù)下式計(jì)算比例積分控制器所需要的參數(shù)K、T和τK＝y(tǒng)L(∞)/qT＝2(k1-k2)τ＝2k1-k2其中q為過(guò)程模型的比例積分控制器輸出的階躍變化幅度；c.計(jì)算過(guò)程模型的比例積分控制器的參數(shù)，具體是Kc＝1.2T/KτT＝2τ其中Kc為比例積分控制器的比例參數(shù)，Ti為比例積分控制器的積分參數(shù)；(3)設(shè)計(jì)預(yù)測(cè)比例積分比例積分控制器，具體步驟是d.將過(guò)程模型的比例積分控制器停留在自動(dòng)操作狀態(tài)，操作撥盤(pán)使其輸入有階躍變化，由記錄儀表記錄實(shí)時(shí)過(guò)程的輸出，將過(guò)程輸出值y(k)的響應(yīng)曲線轉(zhuǎn)換成無(wú)量綱形式y(tǒng)*(k)，具體是y*(k)＝y(tǒng)(k)/y(∞)其中y(∞)是過(guò)程模型的比例積分控制器的輸入有階躍變化時(shí)的過(guò)程模型輸出y(k)的穩(wěn)態(tài)值；e.選取滿(mǎn)足y(k3)＝0.39，y(k4)＝0.63的另兩個(gè)計(jì)算點(diǎn)k3和k4，依據(jù)下式計(jì)算預(yù)測(cè)比例積分比例積分控制器所需要的參數(shù)K1，T1和τ1K1＝y(tǒng)(∞)/q1T1＝2(k3-k4)τ1＝2k3-k4其中q1為過(guò)程模型的比例積分控制器輸入的階躍變化幅度；f.將步驟e得到的參數(shù)轉(zhuǎn)化為拉普拉斯形式的局部受控傳遞函數(shù)模型 <mrow><mfrac> <mrow><mi>y</mi><mrow> <mo>(</mo> <mi>s</mi> <mo>)</mo></mrow> </mrow> <mrow><msub> <mi>q</mi> <mn>1</mn></msub><mrow> <mo>(</mo> <mi>s</mi> <mo>)</mo></mrow> </mrow></mfrac><mo>=</mo><mfrac> <mn>1</mn> <mrow><msub> <mi>λ</mi> <mn>1</mn></msub><mi>s</mi><mo>+</mo><mn>1</mn> </mrow></mfrac><msup> <mi>e</mi> <mrow><mo>-</mo><msub> <mi>L</mi> <mn>1</mn></msub><mi>s</mi> </mrow></msup> </mrow>其中s為拉普拉斯變換算子，λ1為局部受控傳遞函數(shù)模型的時(shí)間常數(shù)，L1為局部受控傳遞函數(shù)模型的時(shí)滯，y(s)表示當(dāng)前時(shí)刻過(guò)程模型的輸出值的拉普拉斯變換，q1(s)表示過(guò)程模型的比例積分控制器輸入的拉普拉斯變換；λ1＝T1L1＝τ1g.依據(jù)步驟f計(jì)算出的模型參數(shù)整定預(yù)測(cè)比例積分比例積分控制器的參數(shù)，具體方法是①對(duì)該對(duì)象設(shè)計(jì)預(yù)測(cè)比例積分控制器；選定期望的閉環(huán)傳遞函數(shù)模型為Gq2(s) <mrow><msub> <mi>G</mi> <mrow><mi>q</mi><mn>2</mn> </mrow></msub><mrow> <mo>(</mo> <mi>s</mi> <mo>)</mo></mrow><mo>=</mo><mfrac> <mn>1</mn> <mrow><msub> <mi>λ</mi> <mn>2</mn></msub><mi>s</mi><mo>+</mo><mn>1</mn> </mrow></mfrac><msup> <mi>e</mi> <mrow><mo>-</mo><msub> <mi>L</mi> <mn>2</mn></msub><mi>s</mi> </mrow></msup> </mrow>λ2為期望的閉環(huán)傳遞函數(shù)模型的時(shí)間常數(shù)，L2為期望的閉環(huán)傳遞函數(shù)模型的時(shí)滯，L2＝L1；②預(yù)測(cè)比例積分比例積分控制器的傳遞函數(shù)Gc1(s)可由下式來(lái)表示 <mrow><msub> <mi>G</mi> <mrow><mi>c</mi><mn>1</mn> </mrow></msub><mrow> <mo>(</mo> <mi>s</mi> <mo>)</mo></mrow><mfrac> <mrow><msub> <mi>λ</mi> <mn>1</mn></msub><mi>s</mi><mo>+</mo><mn>1</mn> </mrow> <mrow><mo>(</mo><msub> <mi>λ</mi> <mn>2</mn></msub><mi>s</mi><mo>+</mo><mn>1</mn><mo>-</mo><msup> <mi>e</mi> <mrow><mo>-</mo><msub> <mi>L</mi> <mn>2</mn></msub><mi>s</mi> </mrow></msup><mo>)</mo> </mrow></mfrac> </mrow>③依據(jù)步驟②得到當(dāng)前的預(yù)測(cè)比例積分比例積分控制器的參數(shù)值u(s)。
<mrow><mi>u</mi><mrow> <mo>(</mo> <mi>s</mi> <mo>)</mo></mrow><mo>=</mo><mfrac> <mrow><msub> <mi>λ</mi> <mn>2</mn></msub><mi>s</mi><mo>+</mo><mn>1</mn><mo>-</mo><msup> <mi>e</mi> <mrow><mo>-</mo><msub> <mi>L</mi> <mn>2</mn></msub><mi>s</mi> </mrow></msup> </mrow> <mrow><msub> <mi>λ</mi> <mn>1</mn></msub><mi>s</mi><mo>+</mo><mn>1</mn> </mrow></mfrac><mi>y</mi><mrow> <mo>(</mo> <mi>s</mi> <mo>)</mo></mrow> </mrow>F2009101557914C00014.tif,F2009101557914C00015.tif,F2009101557914C00016.tif,F2009101557914C00017.tif,F2009101557914C00018.tif
全文摘要
本發(fā)明涉及一種燃煤鍋爐過(guò)熱蒸汽溫度系統(tǒng)混合控制方法。本發(fā)明方法首先基于燃煤鍋爐過(guò)熱蒸汽溫度實(shí)時(shí)過(guò)程數(shù)據(jù)建立過(guò)程模型，挖掘出基本的過(guò)程特性；然后基于該過(guò)程模型建立比例積分控制回路；最后通過(guò)計(jì)算預(yù)測(cè)PI控制器的參數(shù)，將比例積分控制與燃煤鍋爐過(guò)熱蒸汽溫度對(duì)象整體實(shí)施預(yù)測(cè)PI控制。本發(fā)明方法彌補(bǔ)了傳統(tǒng)控制的不足，并有效地方便了控制器的設(shè)計(jì)，保證控制性能的提升，同時(shí)滿(mǎn)足給定的生產(chǎn)性能指標(biāo)。本發(fā)明提出的控制技術(shù)可以有效減少理想過(guò)熱蒸汽溫度工藝參數(shù)與實(shí)際過(guò)熱蒸汽溫度工藝參數(shù)之間的誤差，進(jìn)一步彌補(bǔ)了傳統(tǒng)控制器的不足，同時(shí)保證控制裝置操作在最佳狀態(tài)，使生產(chǎn)過(guò)程的過(guò)熱蒸汽溫度工藝參數(shù)達(dá)到嚴(yán)格控制。
文檔編號(hào)F22G5/20GK101709869SQ20091015579
公開(kāi)日2010年5月19日 申請(qǐng)日期2009年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月18日
發(fā)明者張樂(lè), 張日東, 葛銘, 薛安克, 鄒洪波 申請(qǐng)人:杭州電子科技大學(xué)