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自适应预估控制及其在火电厂DCS中的应用

近年来分散控制系统(DCS)已在我国火电厂中广泛采用,为先进的智能化控制策略在电厂的应用创造了良好外部条件。但由于大型火电机组生产过程的复杂性、对安全可靠性的独特要求以及DCS自身的相对封闭性,使得先进控制技术在电厂控制中的实际应用仍是个别的和局部的,进展一直比较缓慢。在国家863计划(“先进控制策略在大型火电机组DCS中的应用及控制软件包的开发”)等项目的支持下,本文进行了自适应预估控制及其在火电机组DCS中应用的研究。作者的工作以自适应预估控制的应用研究为重点,无论是在算法的探讨还是在实际应用中,本文始终坚持紧密结合我国电厂控制的实际情况、以解决电厂实际运行中存在的控制问题为出发点,紧紧抓住火电厂热工控制系统普遍存在的大滞后和特性时变的特点,力图对解决大滞后对象控制这一长期困扰电厂的控制难题进行一点探索工作。Smith预估控制方法是解决大滞后控制问题的传统方法,其主要问题是缺乏足够的鲁棒性和参数整定的系统化方法。杨志远教授等  (本文共114页) 本文目录 | 阅读全文>>

《南方冶金学院学报》2004年01期
南方冶金学院学报

一类模糊预估控制系统的鲁棒设计及仿真分析

在文献[1]中,针对一类不确定时滞及非线性特性执行器系统提出了一种模糊Smith预估控制的控制策略.文献[2]在文献[1]的基础上,讨论了模糊预估系统(主、副回路)的鲁棒稳定性.本文将在文献[2]的基础上,讨论模糊预估控制系统的鲁棒设计问题,并将设计结果进行仿真验证.模糊预估控制系统的结构为文献[1]中图1,本文不再给出.1模糊副控制器的鲁棒设计1.1模糊控制器的设计为了保证副环的快速性,模糊控制器的设计不能太复杂.我们采用解析法设计.(1)论域E、EC、U的选择.模糊控制器的输入变量为误差E及误差的变化率EC,因此它是一个二维模糊控制器.论域选取为{E}={EC}={U}={-n,-n+1,…,0,…,n-1,n},本文取n=3.(2)Ke、Kc和Ku初值的选择.Ke、Kc和Ku分别为误差、误差变化的量化因子和输出控制量的比例因子.设误差e的范围为[-xe,xe],误差变化Δe的范围为[-xc,xc],控制量的范围为[-yu,...  (本文共5页) 阅读全文>>

《南方冶金学院学报》2004年05期
南方冶金学院学报

一种改进型模糊预估控制系统的鲁棒设计

在矿山的各种破碎机、建材行业中的各种进料机多数用电振机作为执行器.随着进料的粒度及干湿度的变化,其执行器的特性为含变时滞的非线性环节.在文献[1]中,针对这类不确定时滞及非线性特性执行器系统提出了一种模糊Smith预估控制的控制策略,采用Smith预估控制和模糊控制相结合的串级控制,使系统高性能运行,但该系统模糊副回路的跟踪性能不能满足控制的要求,本文在文献[1]的基础上提出了一种改进型模糊预估控制系统,在不影响系统的稳定性及性能指标的情况下,提高了模糊副回路的跟踪性.模糊预估控制系统的结构为文献[1]中图1,本文不再给出.1改进型模糊副控制器的结构模糊控制器是作为副环的控制器,设计副环为一随动系统,为了保证副环的快速性,模糊控制器的设计不能太复杂.文献[1]中采用基于双因子解析法设计.模糊控制器结构框图如图1所示:控制规则可表示为U=-[琢1E+(1-琢1)EC],E=0,±1,-[琢2E+(1-琢2)EC],E=±2,±3(...  (本文共5页) 阅读全文>>

《石油大学学报(自然科学版)》1980年10期
石油大学学报(自然科学版)

通用预估控制理论及其在分馏塔产品质量控制上的应用

通用预估控制理论及其在分馏塔产品质量控制上的应用孙德祥袁璞(石油大学过程控制与仿真研究室,北京102200)摘要主要介绍了通用预估控制理论(UPC)的形成及特点,并对几种预估控制系统的性能作了比较,阐述了UPC的灵活结构和优良特性。UPC对可测变量的动态反馈结构具有很好的抗扰性和鲁棒性,UPC结构上的多样性使其具有很强的实用性,在不同的应用环境中都能得到最优的控制效果。同时介绍了通用预估控制算法在分馏塔装置控制上的一项应用技术———产品质量实时控制系统。运用该系统可以对分馏塔的产品质量进行直接控制,通过全局协调优化系统和先进控制系统,使工况达到最佳状态,提高产品产量,以获得最大的经济效益。主题词控制系统;分馏塔;质量控制;计算机应用中图法分类号TP273.1第一作者简介孙德祥,男,1968年生。1991年毕业于清华大学自动化系,1994年在石油大学(北京)机电系获工学硕士学位。现主要从事控制理论研究和教学工作。1预估控制理...  (本文共5页) 阅读全文>>

《化工设计》1999年06期
化工设计

模型预估控制在空分装置中的设计应用

扬子石化公司烯烃厂新建空分装置的设计规模为20000Nm3h氧气、12000Nm3h氮气、800Nm3h氩气。该装置的工艺技术、核心设备均从美国Praxair公司引进,自动化水平较高。其中,作为装置核心部分之一的冷箱单元,其控制系统采用了模型预估控制,从而达到降低能耗、增加产量和提高产品质量的目的。本文简要介绍空分装置的工艺操作特点、模型预估控制原理,以及模型预估控制在空分装置中的设计应用情况。1 空分装置的工艺操作特点空分装置是利用精馏的原理,以分离空气中的氧气和氮气。它由空气压缩及净化单元、冷箱单元、产品输送及贮存单元组成,而冷箱单元是其核心部分,空气分离的过程是在冷箱内完成的。冷箱单元带控制点工艺流程示意图见图1。图1 冷箱单元带控制点工艺流程示意图  原料空气经主空压机(MAC)压缩,在分子筛净化器(PP)中清除水分、CO2及重质烃类,并在主热交换器(E-205)中冷却为液态空气进入下塔T-202。由于氮、氧沸点不...  (本文共4页) 阅读全文>>

《石油大学学报(自然科学版)》1992年05期
石油大学学报(自然科学版)

单值预估控制

o引言 自1978年Richalet提出模型预估启发式控制算法[1J以来,模型的预估控制策略在理论分析和工业应用中都有了很大发展,相继出现了各种算法,如模型算法控制(MAc)[z],动态矩阵控制(DMc)「,〕,广义预估控制(Gpc)[’3等.本文给出了简单实用的单值预估控制算法,论证了单值与多值预估控制的等价性;分析了闭环系统的稳定性,给出了参数整定的方法,并将单值预估控制算法推广到可用状态空间模型描述的被控对象.1预估控制算法 预估控制的特点可概括为模型预估、反馈修正和最优控制,以DMc为例,其原理及算法如下: 设被控过程是稳定的,可用下述离散卷积模型描述: 夕(k)一全二(‘):(*一‘)(1)其中,夕任R’,是被控过程的输出,“A”表示为模型计算值,‘eR-,是被控过程的输入控制作用,H(O是被控过程脉冲响应系数,N是被控过程响应时间所相应的采样周期数,通常万为30~60〔,,;正表示采样时刻· 由模型(1)可预估未来第...  (本文共10页) 阅读全文>>