基于多模型切换的过热汽温控制策略
模糊多模型控制在锅炉过热汽温系统中的应用
关键词 ： 动态 特性 ； 糊 多 模 型 ； 热 汽 温 系统 模 过
中 图分 类 号 ： Ｐ ７ ． Ｔ ２ ３２ 文献 标 识 码 ： Ａ
Ｕ 刖 昌
火 电厂锅 炉过 热蒸 汽 温度 （ 主汽 温 ） 影 响机 组 生产 过 程安 全性 和 经 济性 的重 要 参 数 ， 常 运 行 是 正
维普资讯
第２ ８卷 第 ３期
２０ ０ ７年 ６月
河 南 科 技 大 学 学 报 ：自 然 科 学 版
Ｊ ｕ ｎ ｌｏ ｎ ｎ Ｕｎｖ ｒ ｉ ｆＳ ｉ ｎ ｅ ａ ｄ Ｔ ｃ ｎ ｌ ｇ Ｎ ｔ ｒ ｌ ｃｅ ｃ ｏ ｒ ａ ｆＨｅ ａ ｉｅ ｓｔ ｏ ｃ ｅ ｃ ｎ ｅ ｈ ｏ ｏ ｙ： ａ ｕ ａ ｉｎ ｅ ｙ Ｓ
时， 一般要 求过 热器 出 口蒸汽 温度 与 额定值 偏 差不 超过 ±５Ｃ， 响热 效 率在 １ 以 内… 。 目前 ， 电机 ￣ 影 ％ 火 组广 泛应 用 ＰＤ串级控 制方 式控 制 过热蒸 汽 温度 ， 由 于过 热 汽温 对 象 的大 惯 性 、 迟 延 和 时 变 特性 ， Ｉ 但 大 给蒸 汽温 度调节 带来 很大 困难 ， 当负 荷发生 变化 时 ， 主蒸 汽 温 度 的动 态 特性 变 化 明显 ， 数 和结 构 变 化 参 较大 ， 常规设 计 的 固定 参 数 Ｐ Ｄ串级 控制难 以适应 系统 大 范 围 的特 性 时变 ， 运行 工 况 的 适应 性 很 差 ， Ｉ 对
作 者 简 介 ： 东 艳 （ ９ ９一） 女 ， 宁 锦 州 人 ， 士 生 ； 书 臣 （ ９０一） 男 ， 宁 桓 仁 人 ， 授 ， 士 ， 要 研 究 方 向 为 智 能 控 制 算 法 崔 １７ ， 辽 硕 李 １６ ， 辽 教 博 主
浅析过热汽温串级控制的控制方案
浅析过热汽温串级控制的控制方案过热汽温串级控制是一种重要的控制方式，可用于调节电站的发电过程。
本文将从两个方面浅析过热汽温串级控制的控制方案。
一、控制模型过热汽温串级控制是基于PID控制方法的，通过PID控制器对控制对象进行调节。
PID控制器包括三个部分，分别为比例、积分和微分。
其中，比例控制器根据误差信号与设定值之间的差别来计算输出量，积分控制器维护一个累积误差的变量，并将其与比例控制器计算出的输出量相加，最终输出调节量。
而微分控制器根据误差变化率的变化来计算输出量，用以预测未来的误差变化情况，从而更好地改善控制系统的稳定性。
过热汽温串级控制中，PID控制器通常通过串级的方式进行连接。
该控制方式通常是将一个PID控制器插入另一个PID 控制器的反馈路径中，以此方式逐层调节。
首先，我们需要使用第一级PID控制器来实现对主蒸汽温度的调节。
第二个PID 控制器负责进一步调节再热蒸汽温度，以保持其稳定性。
通过这种方式，系统可以快速地调整过热汽温度以保持其稳定性。
二、控制算法在过热汽温串级控制中，控制器的选择至关重要。
控制器需要具有快速响应、准确性和可靠性，以确保系统的稳定性。
目前，最常用的控制器算法是基于模型预测控制（MPC）的控制方式。
MPC控制器需要建立一个过热汽温度的动态模型，并通过该模型来预测未来的状态。
在预测过程中，MPC控制器考虑了过去、现在和未来三个时段，根据这些信息对控制系统进行调节，以实现最优的温度控制。
MPC控制器使用优化算法来搜索最优解，以尽可能地减小系统误差。
总体而言，MPC是一种有前途的过热汽温度控制方法，具有一定的优势和实用价值。
然而，对于普通电站和控制系统的实际应用，MPC控制器的计算复杂度很高，需要大量的计算资源。
因此，目前还需要针对MPC控制器展开更多的研究，以提高其效率和实用性。
综上所述，过热汽温串级控制是一种有效的控制方式，可以帮助调节电站发电过程的稳定性，优化系统的能耗效率。
基于模糊PID切换的过热蒸汽温度控制
调整 系统 的控 制量 Ｕ， 而在 系统 即将 进入稳 态 时 ，
切换成 Ｐ Ｄ控 制以消除过热汽 温系统的静态误差． Ｉ
收 稿 日期 ：０８ ４ １ ２ ０ 一Ｏ — ９
基 金 项 目 ： 南 省 科 技 厅 科研 资 助 项 目（０ ７ ｊ １ ６ 湖 ２ ０ Ｆ『 ０ ） ３ 作者 简 介 ： 陈 磊 （ ９２ ） 男 ， 南 邵 阳人 ， 沙 理 工 大 学硕 士研 究 生 ， 要 从 事 动 力 机 械 的智 能 控 制 及 故 障诊 断 方 １８一 ， 湖 长 主
ｔｏ ｉｎ
火 电厂锅 炉过 热汽 温对 机 组运 行 的安 全性 与
基 于过热 汽 温 被 控 对 象 的特 性 ， 文 结 合 模 本 糊控 制 和 Ｐ Ｄ控 制 的优 点 ， 计 了一 种 新 型 的智 Ｉ 设
经 济性 有着 直 接 的影响 ［ ． １ 目前 ， ］ 电站锅 炉 过热 汽 温 控制 系统 大 多采 用 串级 控 制 方 式 ． 统 的 火 电 传 厂主汽 温 串级 控 制 系 统 中 的 主 调 节 器 大 多 采 用
Ｐ Ｄ控 制 ， Ｉ 常规 的 Ｐ Ｄ控 制器 需 要 建 立 被 控 对 象 Ｉ 精确 的数 学模 型［ ４， ２ ３ 但锅 炉 过 热 蒸 汽 温 度 （ 称 ￣ 简 过 热汽温 ） 对象 精确 的数 学模 型 难 以建 立 ， 以采 所
能 混合控 制器 ， 即模 糊 Ｐ Ｄ切 换 控 制 器 来对 过 热 Ｉ
第 ５卷 第 ４期
２０ ０ ８年 １ ２月
长 沙 理 工 大 学 学 报 （自 然 科 学 版 ）
Ｊ ｕｎ ｌｏ ａ ｇｈ ｉｅｓｔ ｆ ｃｅ ｃ ｎ ｃ ｎ ｌｇ （ ｔｒ ｌ ｃｅ ｃ ） ｏ ｒ ａ ｆ Ｃｈ ｎ ｓ ａ Ｕｎｖｒｉ ｏ ｉｎ ｅａ ｄＴｅｈ ｏｏ ｙ Ｎａｕ ａ ｉｎ ｅ ｙ Ｓ Ｓ
多模型分形切换预测控制在主汽温度调节中的应用
（ １ ． Ｓ ｃ ｈ ｏ ｏ ｌ ｏ ｆ Ｅ ｎ ｅ ｒ ｇ ｙ ａ ｎ ｄ Ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ， Ｄ ａ ｌ ｉ ａ ｎ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ， Ｄ ａ ｌ ｉ ａ ｎ １ １ ６ ０ ２ ４ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ； ２ ． Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ Ｇ ｒ ｏ ｕ ｐ ， Ｄ ａ ｑ ｉ ｎ ｇ Ｏ ｉ ｌ ｉ ｆ ｅ ｌ ｄ Ｃ ｏ ．Ｌ ｔ ｄ ． ， Ｄ ａ ｑ ｉ ｎ ｇ １ ６ ３ ４ １ １ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
张华 ， 沈胜 强 ， 郭慧彬
（ １ ． 大连理工大学 能源与动力学院 ， 辽 宁 大连 １ １ ６ ０ ２ ４； ２ ． 大庆油 田 电力集团 ， 黑龙 江 大庆 １ ６ ３ ４ １ １ ）
摘
要： 针 对 电厂锅 炉主 蒸汽 温度调 节 系统采 用传 统 的 Ｐ Ｉ Ｄ控 制很 难取 得优 良的控制 品质 的 问题 ，
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ａｉ ｍｉ ｎ ｇ ａ ｔ ｔ ｈ ｅ ｐ ｒ ｏ ｂ ｌ ｅ ｍ ｔ ｈ ａ ｔ ｔ ｈ ｅ ｍａ ｉ ｎ ｓ ｔ ｅ ａ ｍ ｔ ｅ ｍｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｏ ｆ ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ ｐ ｌ ａ ｎ ｔ ｂ ｏ ｉ ｌ ｅ ｒ ｉ ｓ ｄ ｉ ｆ ｆ ｉ ｃ ｕ ｌ ｔ ｔ ｏ ａ ｃ ｈ ｉ ｅ ｖ ｅ ｇ ｏ ｏ ｄ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｑ ｕ ａ ｌ ｉ ｔ ｙ ｗｉ ｔ ｈ ｔ ｒ ａ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ Ｐ Ｉ Ｄ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ，ａ ｍｕ ｌ ｔ ｉ － ｍｏ ｄ ｅ ｌ ｆ ｒ ａ ｃ ｔ ａ ｌ ｓ ｗ ｉ ｔ ｃ ｈ ｉ ｎ ｇ ｐ ｒ ｅ —
基于MATLAB过热汽温控制系统仿真
基于MATLAB的过热汽温控制的仿真与设计摘要随着我国电力工业的迅速发展，越来越多的高参数大容量机组陆续投产。
从发展趋势看, 600MW 及以上等级的火电机组已成为大电网的主力机组。
同时大容量机组的不断增加和电网调度自动化程度的日益提高，对火电厂机组的控制品质提出了更高的要求。
过热汽温度是锅炉运行中的主要参数,它的高低直接影响锅炉安全稳定运行。
锅炉过热汽温控制有非线性和时变性。
其大延时和大惯性的特点使其一直以来都成为火电厂自动控制的难点。
本次毕业设计，针对火电厂锅炉过热汽温控制系统具有大迟延、时变等特点，常规控制难以取得满意的控制效果，通过采用先进的控制策略，在MATLAB环境下进行仿真实验，研究过热汽温控制系统的控制性能。
关键字：过热器，分段控制，串级控制，过热汽温，控制策略Steam temperature cascade control sub-system performance analysis and simulationAbstractWith China's power industry developing rapidly, more and more large-capacity high-parameter units have put into production.. From the development trend, above 600 MW unit will become a main unit of the power grids in the future. With the increasing of the large-capacity unit and the increasing degree of automation of the scheduling grid, it is a higher demand to the quality control of the thermal power plant unit. Supercritical generating units is the development of large-capacity generating units in China will also become the main force units. The main steam temperature is the main parameters in the boiler operation, which affect the safe and stable operation of boiler directly. The control of main steam temperature in the boiler is nonlinear and time variability. It is very difficult to control for the large delay and the inertia of its characteristics.In this paper, we focused on the characteristics, composition, and the principles analysis of main steam temperature control system and propose a control strategy that fits the large delay control system. Research superheated steam temperature control system control performance through the use of advanced control strategy and MATLAB simulation experiment,Keywords: Superheater，Segment control，cascade control，superheated steam temperature，control strategy目录摘要 (I)Abstract (II)1绪论 (1)1.1课题背景 (1)1.2过热汽温控制的难点 (2)1.2.1过热汽温的意义 (2)1.2.2过热汽温控制系统 (3)1.3本文主要研究内容 (3)2 过热汽温控制系统分析 (4)2.1过热汽温控制系统的对象特性和任务 (4)2.1.1过热汽温被控对象特性 (4)2.1.2过热汽温控制系统的任务 (6)2. 1.3过热汽温控制的难点及设计原则 (7)2.2过热汽温控制系统 (7)2.2.1过热汽温串级控制系统分析 (8)2.2.2过热汽温串级控制系统的组成 (8)2.3 PID调节器 (11)2.3.1 PID调节器的基本原理 (11)2.3.2 PID控制器参数对控制性能的影响 (11)3 分段串级汽温控制系统的仿真实验 (13)3.1 调节器参数的工程整定法 (13)3.12稳定边界法 (13)3.13衰减曲线法 (14)3.2对模型的仿真 (15)4多模型的PID无扰切换 (26)4.1多模型串级PID控制系统 (26)4.2过热汽温多模型建立 (27)4.3切换策略 (27)4.4典型工况下控制器设计及参数整定 (28)4.5仿真研究 (28)结束语 (31)致谢 (32)参考文献 (33)1绪论1.1课题背景电力工业是国民经济发展中最重要的基础能源产业，是关系国计民生的基础产业，是世界各国经济发展战略中的优先发展重点。
基于模糊加权的多模型预测控制在过热汽温系统中的仿真研究
・３ ７・
Ｐ ］ Ａ Ｕ（ ） ： 。 ｋ一１ ａｉ（ ）＋ｈ（ ） ）＋ Ｚ ｋ ｕ ｅ ｋ
（） ２
由此 我 们 可 以建 立 一 个 模 糊 匹 配 程 度 的规 则 表 。运 行时根 据 Ｅ 和 Ｅ ｊ Ａ 的值 查 表得 Ｆ 但 这 样得
到 的 Ｆ 是 离散 的 。为了 获得 连 续 的 Ｆ ］ 用 一 种 ， 采 加 权平 均算 法 来得 到 连续 的 值 。 Ｆ ＝（ ２ ０ ５ Ｆ ÷１ ）＋ ． （） ７
计 值 ， 建模 时 域 长 度为 ７ ， 当 ｖ时 由线 性 系 统 的叠 加 原 理 ， 获得 系统 未来 Ｐ个 时刻 输 出 的 预 测 值 ， 可 写 成 矢量 ／ 阵形 式 有 ： 矩
ｙ（ ｍ ｌ ｋ＋１ ）＝Ｙ （ ＋１ Ａ （ ） ｏ ｋ ）＋ ＡＵ ｋ （） １
后通过多个模型之间的某种调度原则来得到全局非
系统在 （ ＋１ Ｔ （ ２ Ｔ … ， ｋ＋￡ 离 散 时 刻 的 ｋ ） ，ｋ＋ ） ， （ ）
到另一种操作环境 ， 致使当前工作点远离常规预测 控 制器 的初 始设计 工 作 点 时 ， 则控 制 品质 会 显著 下
降 。多 模 型控制方 法 针 对 大范 围工 况 系统 的特 点 ， 在各个 工 况子空 间 内建 立 相应 的局 部 线 性 模 型 ， 然
Ｖｏ ． ． １ ８ 章 编 号 ：６ １ ４ ６ （０ ８ ０ ０ ３ ０ １７ — ０ ７ ２０ ） ２— ０ ６— ４
基 于模 糊 加权 的 多模 型 预 测 控 制在 过热 汽 温 系统 中的仿 真 研 究
崔东艳 ， 怀海， 文 张德 泉
有效性 。
关键 词 ： 多模型 ； 模糊 加权 ； 态矩 阵 ； 动 过热 汽温 系统 中图分 类号 ： Ｑ １ Ｔ Ｏ８ 文献标 识 码 ： Ａ
基于多模型的再热汽温改进预测函数控制
图 圆 多模型再热汽温控制系统框图 圆援圆 改进预测函数控制器的设计
针对具有大滞后的非线性系统被控对象袁 预测函数控制可 以得到很好的解决遥 与其他预测控制相比袁预测函数控制计算量 少袁实用性强袁可以大大提高再热汽温控制系统的安全性与可靠 性遥 火电厂再热汽温改进预测函数控制框图如图 猿 所示遥
图 猿 再热汽温改进预测函数控制框图 图中 郧灶渊泽冤为被控对象烟气挡板原再热汽温某一工况下的 传递函数数学模型袁郧皂渊泽冤为该工况下的预测模型遥 渊员冤基函数和参考轨迹
再热汽温控制系统的主要任务是将再热器出口温度控制在 设定值范围内遥 本文研究的主要是烟气挡板控制方案袁采用改变 烟气挡板开度控制再热蒸汽温度的控制系统图如图 员 所示遥 图 中以再热器出口汽温为被调量袁烟气挡板开度作为调节量袁并设 置三路前馈信号遥 正常情况下袁再热器出口温度与再热器出口温 度设定值比较袁产生的偏差乘以负荷修正系数送入 孕陨阅 调节器袁 孕陨阅 调节器的输出值经函数模块运算控制再热器烟气挡板开 度袁改变再热器烟气的份额遥 这里函数发生器的 枣员渊曾冤的作用是 修正烟气挡板的非线性遥 当系统出现以下情况时袁再热器烟气挡 板控制系统工作模式需要从自动切换为手动院 淤再热器出口汽 温测量信号故障曰于锅炉输入指令信号故障或质量偏差曰盂主燃 料跳闸袁当发生跳闸时遥
赵东华
渊西安航空制动科技有限公司袁陕西 西安 苑员园园苑缘冤
摘要院针对火电厂再热汽温被控对象具有大迟延尧时变尧非线性等特性袁提出一种基于多模型的再热汽温改进预测函数 控制算法遥在控制过程中袁首先根据局部模型采用改进预测函数控制算法设计出相应的子控制器袁然后根据某时刻实际系统 输出与模型输出的差值确定切换策略袁选取最优控制器袁进而实现对再热汽温的控制遥 仿真结果表明院提出的控制策略能够 适应不同负荷的变化袁控制性能明显优于常规 孕陨阅 控制袁可以有效克服模型失配袁提高对再热汽温的控制品质遥
过热气温多模型预测函数控制策略
过热气温多模型预测函数控制策略
随着气候变暖和污染水平的持续增加，由于过热气温而导致的影响越来越严重。
不遗余力地控制过热气温对我们的生活和社会经济发展至关重要，因此，实施一种有效的控制策略来改善过热气温的症状变得尤为必要。
一种有效的控制策略将利用多模型预测函数，能够有效地模拟实际情况，并预测气温的未来变化情况。
最近几年，多模型预测函数控制策略已经成为解决过热气温问题的有效方法。
多模型预测函数控制策略通过使用多模型预测函数来有效地模拟实际情况，从而获得准确的预测结果。
它能够通过预测气温的未来变化，为调整气温提供有效的支持。
多模型预测函数控制策略的实施分为几个步骤。
首先，选择模型并建立模型，以预测气温的变化情况。
其次，建立控制策略，主要是通过改善已有的控制策略来调节气温。
最后，实施控制策略，以达到改善气温的目的。
多模型预测函数控制策略的优势在于它能够根据实际情况建立
起更精确的模型，从而能够更准确地预测气温的变化情况，从而为改善气温提供有效的支持。
另一方面，实施多模型预测函数控制策略也有一些困难。
首先，在模型建立的过程中，可能会面临很多不确定的因素，因此，在模型建立的过程中可能会出现误差，进而影响到预测气温的准确性。
其次，实施控制策略也可能会面临技术障碍，比如技术人员缺乏，资源限制等，这些技术困难可能会影响到控制策略的实施。
总之，多模型预测函数控制策略能够帮助我们有效地控制过热气温，但我们也需要解决一些技术难题，以提升控制策略的实施效率。
未来，我们将继续努力研究新的技术路线，以改善多模型预测函数控制策略的效率，并最终实现气温的有效控制。
基于模型预测控制的蒸汽机温度调节研究
基于模型预测控制的蒸汽机温度调节研究随着工业生产力的不断提高，许多工业生产过程中需要实现对生产设备的精准控制，以提高生产效率和品质。
其中，对于蒸汽机等发电设备的温度控制是一个十分关键的问题。
现代工业生产中，常采用模型预测控制技术（MPC）来实现对温度的控制，本文将就基于MPC的蒸汽机温度调节进行研究。
一、MPC技术简介MPC技术是一种先进的、优秀的控制技术，其目的在于构建一个控制器模型，用于预测和计算控制系统的未来状态，从而实现对当前状态的控制。
MPC技术常常与动态优化算法相结合，能够高效地解决一系列复杂的控制问题。
MPC技术常用的数学模型为动态系统模型，它由一组微分方程组成。
根据该模型，可以预测控制系统的未来状态，从而实现对当前状态的校正，进而完成产生所需的控制信号。
二、蒸汽机温度调节的需求在发电设备的运行过程中，如果蒸汽机的温度过高或过低，都会对设备的正常运行产生很大的影响。
当温度过高时，设备可能会出现过热等问题，从而造成安全隐患；而当温度过低时，设备的运行效率会降低，进而影响到整个生产过程。
因此，在使用蒸汽机等设备时，需要通过对温度的预测和控制来保证设备正常运行，同时提高设备的使用寿命和生产效率。
三、基于MPC的蒸汽机温度调节方案对于蒸汽机温度的控制问题，我们可以采用基于MPC的温度调节方案，具体步骤如下：1. 建立系统模型首先需要建立控制系统的数学模型，包括蒸汽机设备模型和传感器模型。
这些模型的建立需要充分了解设备的工作原理以及相关传感器的工作原理，并利用数学方法建立相应的数学模型。
2. 参数估计与校正由于模型的精度通常受到外界条件的影响，因此需要对模型的参数进行估计和校正，以保证模型的准确性。
可使用常用的最小二乘法等算法进行参数的校正，从而得到更准确的模型。
3. 优化问题解决将模型与优化算法相结合，构造控制器模型，以实现对控制系统的优化问题求解。
该过程可能需要使用多种数学方法，以实现高效的优化问题处理。
过热气温多模型预测函数控制策略
过热气温多模型预测函数控制策略
近年来，随着物联网、大数据与云计算等新兴信息技术的高速发展，热气温多
模型预测函数控制策略的应用日益受到重视。
为了更好地控制空调，很多发达地区通过热气温多模型预测函数控制策略来实现节能。
热气温多模型预测函数控制策略是基于多模型解析热气温关系，对空调工作状
态进行动态分析，根据空调实际应用需求，制定出合理的控制策略。
在此基础上，实现空调及时响应，进而更有效地控制和调节空调，节省能源，提升空调使用体验。
更重要的是，热气温多模型预测函数控制策略不仅可以实现节能，还可以帮助
企业管理空调系统，优化房间室内环境。
在企业部署热气温多模型预测函数控制策略之后，用户可以通过相应的应用软件实时观测室内环境状态，实现实时调节，有效降低运营成本与维修成本，更好地满足客户的日常需求。
总之，热气温多模型预测函数控制策略是一种有效的用于控制并优化室内环境
的控制策略，在实施后，可以有效地节约能源，改善空调使用体验，优化企业的运营管理。
基于多模型的超临界机组过热汽温改进模糊控制
基于多模型的超临界机组过热汽温改进模糊控制关成龙;潘维加;李鹏辉【摘要】火电厂超临界机组结构复杂,过热汽温对象具有大迟延、时变、非线性等特性,常规P ID控制难以取得满意的控制效果.在结合常规模糊自整定P ID控制器和基于控制历史的模糊控制器的基础上,引入分散推理思想,提出一种基于多模型的过热汽温改进模糊控制方案,设计基于分散推理结构的改进模糊主控制器.在控制过程中,基于不同的工况点设计的控制器可根据系统运行工况的变化进行切换.仿真结果表明,该方案的控制性能明显优于常规P ID控制,具有良好的动态调节品质,对工况变化具有较好的适应性.【期刊名称】《电力科学与技术学报》【年(卷),期】2019(034)001【总页数】7页(P129-135)【关键词】过热汽温;分散推理;改进模糊控制;多模型切换【作者】关成龙;潘维加;李鹏辉【作者单位】长沙理工大学电气与信息工程学院,湖南长沙410114;长沙理工大学电气与信息工程学院,湖南长沙410114;长沙理工大学能源与动力工程学院,湖南长沙410114【正文语种】中文【中图分类】TM611过热汽温作为超临界机组中的重要参数之一,其控制品质的优劣会对机组的安全性和经济性造成直接影响，对电厂机组的安全稳定运行具有重要意义[1-3]。
过热汽温控制的任务是维持过热器出口蒸汽温度在允许的范围内，一般要求过热汽温在给定值±5 ℃范围内。
目前，大多数的过热汽温调节系统主要是PID串级控制系统[4-5]。
常规PID控制器结构相对简单，易于工程实现，但考虑到过热汽温对象通常表现出大迟延、时变、非线性等特性，特别当负荷发生大幅变化时，常规PID控制无法较好的适应[6-7]。
多模型控制方法的提出较好地解决了很多复杂系统存在的非线性、不确定性、时变等难点问题[8-10]。
因此，为了实现对火电厂超临界机组过热汽温系统的良好控制，提升过热汽温控制系统的自动化水平，通过在若干典型的工作点建立相应的数学模型[11]，然后基于这些模型设计相应的基于分散推理结构的改进模糊控制器[12-13]，在电厂生产运行过程中根据调度要求变化负荷[14]，凭借切换策略选择相应的控制器进行控制。
多模型分形切换预测控制在主汽温度调节中的应用
多模型分形切换预测控制在主汽温度调节中的应用张华;沈胜强;郭慧彬【摘要】Aiming at the problem that the main steam temperature control system of power plant boiler is difficult to achieve good control qualitywith traditional PID control, a multi-model fractal switching pre-dictive control strategy(MMFSPC) combining fractal theory is proposed. Based on multiple main steam temperature model pre-established in a number of conditions, appropriate predictive controller was de-signed. According to changes in load conditions and Hurst index of boiler load, the controller switched between different models can weaken the impact of varying parameters of the control system. Simulation experiment showed that the use of MMFSPC method is better than the traditional PID control and fixed model predictive control. By using fractal theory, the MMFSPC strategy can improve the robustness and stability of the main steam temperature control system.%针对电厂锅炉主蒸汽温度调节系统采用传统的PID控制很难取得优良的控制品质的问题，结合分形理论提出一种多模型切换预测控制策略。
基于多模型的过热汽温自适应串级控制
基于多模型的过热汽温自适应串级控制
赵文杰;牛玉广;刘吉臻
【期刊名称】《计算机仿真》
【年(卷),期】2003(020)005
【摘要】针对电厂过热汽温被控对象具有大惯性、大滞后特性且对象参数随负荷变化较大等因素,该文提出了一种基于多模型的自适应串级控制方案,在若干不同的工况点建立对象模型并设计出相应的控制器,根据运行工况选择相应的控制器,从而实现全工况运行的自适应控制.主调节器采用内模控制器,可以克服对象惰性区的时滞特性,副调节器采用比例控制器,可以快速消除系统的内部扰动.针对某超临界600MW直流锅炉过热汽温系统,对该文给出的控制方案进行了仿真试验,仿真结果表明,所提出的控制方案在跟踪性、抗干扰性和鲁棒性方面得到了很好的兼顾,实现了系统全工况运行的满意控制.
【总页数】4页(P107-109,112)
【作者】赵文杰;牛玉广;刘吉臻
【作者单位】华北电力大学动力工程系,河北,保定,071003;华北电力大学动力工程系,河北,保定,071003;华北电力大学动力工程系,河北,保定,071003
【正文语种】中文
【中图分类】TP273+.2
【相关文献】
1.基于预估模型切换的过热汽温无辨识自适应控制 [J], 罗文广;覃伟年;蓝红莉
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3.基于多模型切换的过热汽温自适应预测控制 [J], 林金星;沈炯;李益国
4.基于控制历史的过热汽温模糊串级控制 [J], 王广军;李刚;沈曙光
5.基于串级PID的过热汽温多模型切换控制 [J], 程光坤;赵文杰;丁艳军;吴占松因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
基于多模型集的主汽温多模型预测控制方法
基于多模型集的主汽温多模型预测控制方法
刘吉臻;岳俊红;谭文
【期刊名称】《热能动力工程》
【年(卷),期】2008(23)4
【摘要】针对一类可以采用一阶惯性加纯滞后模型描述不同工况下动态特性且随工况变化的工业过程,提出一种基于对象特征参数极大极小值的多模型集建立方法,采用递推贝叶斯概率加权方法获得全局预测模型,并以此设计多模型预测控制器以满足工况大范围变化的控制要求,同时在进行误差校正时,预先补偿由于工况动态变化所带来的模型预测误差,以提高预测精度。
对电站锅炉主汽温系统的仿真结果表明在各工况下均有很好的定值跟踪能力,在大范围工况变化时,能够将主汽温度稳定在设定值附近。
【总页数】4页(P395-398)
【关键词】主汽温系统;多模型集;多模型预测控制;贝叶斯概率加权;动态前馈【作者】刘吉臻;岳俊红;谭文
【作者单位】华北电力大学自动化系
【正文语种】中文
【中图分类】TK223.7;TP273
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1.一种改进的主汽温过程模型神经网络辨识方法 [J], 侯炜;田沛;常虹
2.超临界机组主汽温模型预测控制研究 [J], 李泉;尹峰;陈波
3.基于现场数据的主汽温系统模型辨识 [J], 沈赫男;张凤南;吕正鑫
4.基于多模型切换阶梯式广义预测控制的电站锅炉主汽温控制 [J], 弓岱伟;孙德敏;郝卫东;胡志宏
5.基于模糊决策的主汽温多模型内模控制 [J], 国钦光;姜炜;董泽;甄伟静
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
基于串级PID的过热汽温多模型切换控制
基于串级PID的过热汽温多模型切换控制
程光坤;赵文杰;丁艳军;吴占松
【期刊名称】《电站系统工程》
【年(卷),期】2008(24)6
【摘要】提出了一种易于工程实现的过热汽温先进控制策略。
在常规串级PID控制的基础上,设计了多模型切换控制方案,有效避免了单一控制模式不能适应系统工况变化的问题,另外,主调PID控制器的参数通过内模原理整定,较好地保留了内模控制器的特点,能够有效克服过热汽温对象的大迟延特性。
所设计的控制系统已经成功应用于某电厂300MW机组,从投运效果看,当机组负荷大范围变化时,过热汽温仍能维持在正常范围内,保证了机组的安全经济运行。
【总页数】3页(P55-57)
【关键词】过热汽温;多模型;内模控制;串级控制
【作者】程光坤;赵文杰;丁艳军;吴占松
【作者单位】浙江长兴发电有限责任公司;清华大学热能工程系
【正文语种】中文
【中图分类】TK311
【相关文献】
1.过热汽温串级MCP▬PID控制 [J], 苏隽成;杨平
2.火电厂过热汽温串级PID的快速稳定优化 [J], 陈晨;李平康;段文伟;付俊杰
3.过热汽温串级PID控制系统建模机理分析与验证 [J], 彭双剑;刘武林;盛锴;刘复
平;朱晓星
4.基于内模的过热汽温串级控制系统PID参数整定 [J], 胡文斌;韩璞;刘淼
5.过热汽温串级控制系统IMC PID参数整定 [J], 胡文斌;陈庆辉;孙明;刘淼
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基于多模型预测控制的过热汽温控制系统
基于多模型预测控制的过热汽温控制系统
刘国耀;祖可云;沈炯;李益国;曾志
【期刊名称】《东南大学学报：自然科学版》
【年(卷),期】2012(042)A02
【摘要】针对电厂过热汽温系统的大迟延和非线性特性，设计了一种基于多模型预测控制的过热汽温控制系统．首先介绍了多模型预测控制的基本算法，并通过3个主要扰动通道建模，在预测控制算法中引入前馈补偿，降低了一般动态前馈的设计难度．同时还结合电厂的实际情况对新型过热汽温控制系统的结构和设计过程进行了说明．现场运行结果表明，采用该控制算法能够保证把过热汽温的稳态偏差控制在±0．5℃以内，同时有效降低调节阀的动作频率，提高调节阀的使用寿命．【总页数】6页(P302-307)
【作者】刘国耀;祖可云;沈炯;李益国;曾志
【作者单位】
【正文语种】中文
【中图分类】TK323
【相关文献】
1.基于模糊加权的多模型预测控制在过热汽温系统中的仿真研究 [J], 崔东艳;文怀海;张德泉
2.基于多模型预测控制的过热汽温控制系统 [J], 刘国耀;祖可云;沈炯;李益国;曾志
3.基于多模型切换的过热汽温自适应预测控制 [J], 林金星;沈炯;李益国
4.基于局部神经网络模型的过热汽温多模型预测控制的研究 [J], 栾秀春;李士勇
5.基于间隙度量的多模型过热汽温预测控制 [J], 齐卫祎;邓拓宇
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基于神经网络补偿的主汽温多模型控制
基于神经网络补偿的主汽温多模型控制Muti-Model Control System of Superheated Steam Temperature Based on Neural Network Compensation摘要：本文针对过热汽温对象的特性参数随机组运行工况的变化而有较大变化的特点，设计了基于神经网络补偿的多模型切换的串级控制系统，基于不同工况点设计的固定控制器可根据运行工况进行切换，补偿控制器在此基础上补偿控制作用的不足。
仿真结果表明这种控制方案实现了系统全工况运行的满意控制。
关键词：过热汽温；神经网络；多模型切换控制Abstract:The dynamic behavior parameters of superheated steam temperature varies widely at the different conditions. In this paper, a new cascade control system based on neural network compensation and multi-model switch control, Static controller associated with each model can be switched according to different load scopes. And neural network controller gives compensating control effect .The simulation results indicate that the posed control system is efficient over the entire operating conditions.Keywords: superheated steam temperature , neural network , multi-model switch control1 引言过热蒸汽温度是火电厂锅炉运行质量的重要指标之一，过热汽温过高或过低都会显著地影响电厂的安全性和经济性。
基于预估模型切换的过热汽温无辨识自适应控制
基于预估模型切换的过热汽温无辨识自适应控制
罗文广;覃伟年;蓝红莉
【期刊名称】《电力自动化设备》
【年(卷),期】2009(29)2
【摘要】针对电厂锅炉的过热汽温系统具有大惯性、大时滞和多模型等特性.研究一种基于预估模型切换的无辨识自适应预估控制方法.该方法需设计一个无辨识自适应预估控制器和基于主蒸汽流量变化率的切换律,给出若干个一阶预估模型.在系统运行过程中,这些预估模型在切换律控制下根据运行工况按优化切换时间自适应地切换,而其中的优化切换时间是用切换系统优化理论计算得到的.仿真试验结果表明,该方法适用于过热汽温系统,具有良好的控制品质、较强的抗扰和自适应能力,且对预估模型的精度要求不高,控制参数容易整定,易于工程实现.
【总页数】4页(P94-97)
【作者】罗文广;覃伟年;蓝红莉
【作者单位】广西工学院电子信息与控制工程系,广西,柳州,545006;河池学院院长办公室,广西,宜州,546300;广西工学院计算机工程系,广西,柳州,545006
【正文语种】中文
【中图分类】TK223;TP273+.2
【相关文献】
1.基于脉动观测的无轴承磁通切换电机参数辨识 [J], 吴国中;丁强
2.单神经元无辨识自适应预估控制算法及在过热汽温控制中的仿真研究 [J], 罗文
广;覃伟年
3.基于拉盖尔模拟神经网络的过热汽温直接自适应控制系统 [J], 叶军
4.基于MPSO-RBF混合优化的过热汽温神经网络自适应控制 [J], 肖本贤;肖军;董学平;李善寿;王晓伟
5.过热汽温的无辨识自适应预估控制研究 [J], 罗文广
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（） １
式 中 ：Ｇ ＋ Ｓ （）为 被 控对 象 模 型 的 全通 部 分 ；Ｇ 一
１ 多模 型 控 制 的 原 理
多模型控制的设计思想 ：在实 际的工业控制 过程中，大多数被控 对象都存在较 大 的非线 性 ， 而每个 固定参数 的数 学模 型 的使用 范 围都较小 。
因此把 非线 性 空 间划 分 为 一 定 数 量 的 子 空 间 ，对
制 的原 理 进 行 整 定 。仿 真 结 果 表 明 ， 多模 型 切 换 的 过 热 汽 温 控 制 系统 能 够 获得 满 意 的 动 态 响 应 。 关 键 词 ：过 热 汽 温 ； 多模 型 ； 串级 控 制 ； 内模 控 制 中图 分 类 号 ：Ｔ ３ Ｋ２ 文献 标 识 码 ：Ａ
图 １ 线 框 中 的 为反 馈 控 制 器 Ｇ （ ） 虚 。 ｓ ，它 与 内模控 制器 Ｇ （） 的关 系为 。 ｓ Ｇ ）＝ 小
每个 子空 间都有 一个 对应 的失 配较 小 的数 学模 型 ，
０ 引 言
而每个 控制 器 是针 对 不 同 的子 空 间 及 相应 的数 学 模 型而设计 的 ；当 系统 运 行 在 某 一 工 作 点 附 近 的
过 热 汽 温 是 火 电厂 热 力 机 组 中 的重 要 参 数 ， 时候 ，若所 设计 的控 制 器 具 有 良好 的 鲁 棒 性 ，系
迟延系统有 良好的控制品质。
３ 过 热 汽 温 对 象 多模 型控 制 系统
图 １ 内模 控 制 系 统框 图
Ｆｉ １ Ｄ ｉｇｒ ｍ ｆｉ ｅ ｎａ ｏｄ ｌｃ ｎｔ ｏ ｙｓｅ ｇ． ａ ａ ｏ ｎｔｒ ｌｍ ｅ ｏ ｒ ｌｓ ｔ ｍ
３ １ 多模 型切换 控 制 系统 基本 结构 ．
收 稿 日期 ：２ １ ０ ２ 。 ００— ４— ８
（）为 Ｇ （）中除去 Ｇ ＋ Ｓ Ｓ ｓ （）后的剩余可逆部分。 内模 控制 器 Ｇ （） 的形式 为 ｓ
Ｇ ｃ ｓ 埘 （） ＝ （） ２
式 中：
为一滤波器 ，Ａ为可调参数 。
作者简介 ：解晓杰 （９ ５一 ，男 ，硕 士研 究生 ，研究方 向为控制理论与控制工程 ，Ｅｍａ ： ｉ ｉ ｊ ｌ１ ｏｍ ｉ ｔｍ。 １８ ） — ｉ Ｘｅ ａ ｉ ２ ＠ｈｔ ａ ．ｏ ｌ ｘ ｏｅ ｌ
多个 控制器 的 切换 使 过 热 汽 温 控 制 系统 达 到全 局 通 道上 的传 递 函数 。 被 控对 象 的数 学模 型 Ｇ （）可 分解成 ｓ 稳定的要求。通过仿真，多模型 串级控制 的动态
响应较常规 的串级控制得到明显改善。
Ｇ （ ）＝Ｇ ＋ ｓ Ｇ 一 Ｓ ｓ （） （）
迟延 、时变 、非线性等特性 ，难以建立精确 的数 动 态 响应得 到 明显 改善 。
学模型 。因此 ，当 系统 工 况 发 生 变 化 时 ，常 规 控
由于多模型控制器能有效克服系统不确定性 ，
且无 需在 线辨 识对 象 的动态 特性 ，具 有 实 时性好 、
制系统 难 以取 得 满意 的控制 品质 。
第 ７期
解晓杰 ，等 基 于多模 型切换的过热汽温控制策略
４ ３
的时 间常数 Ａ是 唯 一 可调 参 数 ，Ａ越 大 ，系 统 的 鲁 棒性 越强 ；Ａ越 小 ，系 统 响应 加 快 ，鲁 棒 性 越 弱 ，整个 过 程 参 数 调 整 简 单 。同 时 ，反馈 控 制 器 中包含 了对 象 的模 型 ，能 够 实 现 预 估 控 制 ，对 大
Ｉ 模 型而选 取 的 ，难 以适 应 大 范 围工 况 的变 化 。而 ２ 基于内模控 制的 Ｐ Ｄ控制器参数整定
基 于模 型辨识 的 自适 应 控 制 由于 计算 量 大 ，控 制 规 律复 杂 ，很 难满 足实 时性要 求 … 。 内模 控 制 系 统 的 基 本 结 构 框 图如 图 １所 示 。
４ ２
第２ ６卷第 ７期 ２ １ ７月 ０ ０年
电
力
科
学
与
工
程
Ｖｏ．２ Ｎｏ ７ １ ６， ．
Ｅ ｅ ｔｉ ｏ ｒ Ｓ ｉｎ ｅ ａ ｄ Ｅ ｇ ｎ ｅ ｉ ｇ ｌ ｃ ｒｃ Ｐ ｗｅ ｃｅ ｃ ｎ ｎ ｉ ｅ ｒｎ
Ｊ１２ ０ ｕ ． ０１ ，
基 于 多模 型 切 换 的过 热 汽 温 控 制 策 略
２ 纪７ Ｏ世 ０年 代 开 始 发 展 的预 测 控 制 对 大 迟 算法 简单 、易 于实 现 等 特 点 ，能 够 在 实 际 的工 程 延 、大惯 性 系统具 有 良好 的控 制 性 能 。但 由于 预 应用 中取 得较好 的控 制效 果 。 测 控制 器各个 参 数 依 然 是基 于特 定 工 况 下 的 固定
ｓ ｓ 本文 提 出一种 基 于 多 模 型 切 换 的 串 级 控制 系 Ｇ （ ） 为实 际被 控对 象 ，Ｇ （ ） 为被 控 对 象 的数 ， ｓ ｓ 统 ，在火 电厂 生产 过 程 中根 据 （ ） 为 扰 动
其控制品质的优劣直接影响到机组的安全性和经 统 仍 能获得 满 意 的 控 制 品质 。当 系 统工 况发 生 较 济性 。由于常规 ＰＤ控 制 器 的 参 数 是根 据 被控 对 大变化 时 ，根据对 当 前 运 行 工 况 的 判 断 ，通 过 一 Ｉ
象 的数学模 型 来 整 定 的 ，而 过 热 汽 温对 象 具 有 大 定 切换 策略 切换 到相 应 的控 制 器 ，能够 使 系 统 的
解晓杰 ，孙建平
（ 华北 电力大学 控制 与计算机工程学 院 ，河北 保定 ０ １０ ） ７０ ３
摘要 ：针对 火电厂过热汽温具有 大迟延 、时变、非线性 等特 性 ，在常规 的 串级 ＰＤ控制 基础上 ，提 出基 Ｉ
于多模 型的切换控制 策略 ，有效避免单一控制 方式 不能适应 负荷 变化 的要 求 ，主调 节 器参数根 据 内模 控