过热汽温的改进型Smith预估复合模糊控制
基于改进型Smith预估器的超临界机组主汽温模糊控制系统
Ｖｏ ｌ ＿ ２ ２ Ｎｏ ． ６
电 子 设 计 工 程
Ｅｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎｉ ｃ Ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ Ｅｎｇ ｉ ｎｅ ｅ ｒ ｉ ｎｇ
２ ０ １ ４Байду номын сангаас ３月
Ｍａ ｒ ．２ ０１ ４
基于 改进型 Ｓ ｍｉ ｔ ｈ预估 器 的超 临界机 组 主汽温模糊
ｔ ｈ ｅ ｒ ｍａ ｌ ｐ ｏ ｗｅ ｒ ｐ ｌ ａ ｎ ｔ ，ｔ ｈ ｉ ｓ ｐ ａ ｐ ｅ ｒ ｉ ｎ ｔ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｅ ｓ ａ ｉ ｍｐ ｒ ｏ ｖ ｅ ｄ ｓ ｍｉ ｔ ｈ ｐ ｒ ｅ ｄ ｉ ｃ ｔ ｏ ｒ ｓ ｔ ｒ ａ ｔ ｅ ｇ ｙ ｃ ｏ ｍｐ ｅ ｎ ｓ ａ ｔ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈ ｅ ｄ ｙ ｎ ａ ｍｉ ｃ ｃ ｈ ａ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｒ ｏ ｆ ｉ ｎ ｅ ｒ ｔ
控 制 系统
马 阳 （ 沈 阳 工程 学 院 自动 化 学 院 ， 辽宁 沈阳 １ １ ０ １ ３ ６ ） 摘要： 介 绍 了超 临界 机 组 主 汽 温 采 用 燃 水 比 调 整 和 二 级 喷 水 减 温调 节 的控 制 策略 。针 对 超 临 界 机 组 主 汽 温 对 象 时 变 性、 非线性、 大迟 延 等 特 点 ， 提 出 了一 种 改 进 型 Ｓ ｍ ｉ ｔ ｈ预 估 器 对 主 汽 温 对 象惰 性 区 特 性 进 行 预 估 补 偿 ， 并 将 模 糊 控 制 理 论 与 经 典 控 制 理 论 结 合 形 成 了主 汽 温 综合 控 制 方 案 通过 现 场 实际 采 集 的 历 史数 据 ． 对 系统进 行 仿 真 分析 ， 结 果 表
ｔ ｈ ｅ ｍ ａ ｉ ｎ ｓ ｔ ｅ ａ ｍ ｔ ｅ ｍｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ ． Ｂ ｅ ｃ ａ ｕ ｓ ｅ ｏ ｆ ｔ ｉ ｍ ｅ ｖ ａ ｉ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ， ｎ ｏ ｎ ｌ ｉ ｎ ｅ ａ ｒ， ａ ｎ ｄ ｌ ａ ｒ ｇ ｅ ｄ ｅ ｌ ａ ｙ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｍａ ｉ ｎ ｓ ｔ ｒ ｅ ａ ｍ ｔ ｅ ｍ ｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ ｏ ｂ ｊ ｅ ｃ ｔ ｉ ｎ
基于改进型Smith预估器的超临界机组主汽温模糊控制系统
基于改进型Smith预估器的超临界机组主汽温模糊控制系统马阳【摘要】介绍了超临界机组主汽温采用燃水比调整和二级喷水减温调节的控制策略.针对超临界机组主汽温对象时变性、非线性、大迟延等特点,提出了一种改进型Smith预估器对主汽温对象惰性区特性进行预估补偿,并将模糊控制理论与经典控制理论结合形成了主汽温综合控制方案.通过现场实际采集的历史数据,对系统进行仿真分析,结果表明该方案可以很好地解决主汽温系统的非线性和滞后性问题.【期刊名称】《电子设计工程》【年(卷),期】2014(022)006【总页数】4页(P17-19,23)【关键词】主汽温;改进型Smith预估器;补偿;模糊控制【作者】马阳【作者单位】沈阳工程学院自动化学院,辽宁沈阳110136【正文语种】中文【中图分类】TN98目前，600 MW超临界机组由于其主汽压力和主汽温度较高，提高了机组的热效率和经济性，已逐步成为我国电力行业的主力机组[1]。
但主蒸汽温度在实际运行中经常遇到频繁、扰动量大的干扰，且汽温控制对象具有时变性、非线性和大迟延等特点，因此应设计合理的主汽温控制策略，以维持主汽温的稳定，保证机组的安全运行和经济效益。
大型火电机组控制过热汽温应用较为广泛的是串级控制系统，其内回路为快速随动系统，克服内扰的能力较强，但要求主、副调节器的参数必须配合好，才能得到理想的控制效果。
由于汽温对象的非线性和时变性，决定了控制器的最佳参数只适合于某一运行工况。
当工况发生变化时控制器参数的匹配关系会变得不协调，进而影响控制效果。
目前，模糊控制在工业控制中逐步得到应用，模糊控制的鲁棒性和自适应能力较强，能够很好的解决对象模型的不确定性、时变性和非线性问题，但对于汽温对象的大迟延特性无法有效解决。
Smith预估控制是克服对象大迟延的常用方法，但Smith预估器对模型的误差十分敏感，鲁棒性差，必须建立对象精确的数学模型才能有效解决时滞问题。
基于以上分析，本文提出了一种改进型Smith预估器对超临界机组主汽温对象惰性区特性进行预估补偿，并将模糊控制理论与经典控制理论结合形成了主汽温综合控制方案。
改进型Smith控制在火电厂过热器中的应用
内 蒙 古 科 技 与 经 济 Ｉｎｎｅｒ Ｍ ｏｎｇｏｌｉａ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ＆ Ｅｃｏｎｏｍ ｙ
Ｎ ｏ．７，ｔｈｅ ２０９ｔｈ ｉｓｓｕｅ Ａ ｐｒ．２０１０
改进型Ｓｍｉｔｈ控制在火电厂过热器中的应用
郭 维
（内 蒙古 证联 信 息 技 术 有 限责 任 公 司 ，内蒙 古 呼 和 浩 特 ０１００５０）
摘 要 ：文 章 认 为 ，采 用 Ｓｍ ｉｔｈ 预 估 补 偿 控 制 可 以 有 效 地 解 决 过 热 器 温 度 控 制 系 统 大 迟 延 的 问 题 。 仿 真 和 实 验 结 果 表 明 ：新 的 控 制 方 案 具 有 满 意 的 控 制 性 能 。
关 键 词 ：过 热 器 ；改 进 ；Ｓｍｉｓｈ控 制 ；火 电 厂 中 图 分 类 号 ：ＴＫ２２３．３ 文 献 标 识 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：１００７－ ６９２１（２０１ｏ）ｏ７一 ｏ１２８一 Ｏ２
Ｇ 【 ） Ｋ ｅ－”十． Ｋ ‘～ｌ 一 Ｋ
，
、式 可 看 出 等 效 控 制 对 象 不 包 含 纯 滞 后 因子 ｅ～ ，从 而 系 统 设 计 将 会 变 得 比 较 容 易 。
尽 管 Ｓｍｉｔｈ 预 估 控 制 在 物 理 上 可 以 实 现 ，但 在 应 用 上 仍 然 存 在 着 不 少 问 题 ，特 别 是 存 在 内 外 扰 动
大 型 火 电 厂 过 热 器 温 度 控 制 系 统 是 提 高 电厂 经
济 效 益 、保 证 机 组 安 全 运 行 不 可 缺 少 的 环 节 。温 度 控 制 的 任 务 是 维 持 过 热 器 出 口 蒸 汽 温 度 在 允 许 的 范 围 之 内 ，保 护 过 热 器 使 其 管 壁 温 度 不 超 过 允 许 的 ２１２作 温 度 。 而 过 热 汽 温 对 象 具 有 大 迟 延 、大 惯 性 等 特 点 ， 尤 其 ，随 着 机 组 容 量 和 参 数 的 提 高 ，蒸 汽 过 热 的 受 热 面 比 例 增 大 使 得 迟 延 和 惯 性 更 大 ，进 一 步 加 大 了 控 制 的 难 度 。 针 对 过 热 器 大 时 滞 、变 参 数 、强 干 扰 过 程 的 特 点 ，进 行 时 滞 系 统 先 进 控 制 理 论 的 研 究 及 应 用 尝 试 ，对 于 提 高 火 电 厂 自动 化 水 平 和 机 组 运 行 效 率 具 有 重 要 的 意 义 。
改进的模糊Smith串级主汽温控制仿真研究
２ ０ １ ３年 ８月
电
力
科
学
与
工
程
Ｖｏ ｌ ＿ ２ ９． Ｎｏ ． ８
２７
Ｅｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ Ｐ ｏ ｗｅ ｒ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｅｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ
Ａｕｇ ． ， ２ ０１ ３
改进 的模 糊 Ｓ ｍｉ ｔ ｈ串级 主 汽 温 控 制 仿 真 研 究
收稿 日期 ：２ ０ １ ３—０ ６—２ Ｏ 。
基金 项 目：国家 自然科学基金资助项 目 （ ６ １ ２ ０ ３ １ ０ ７ ） ；中央高校基本科 研业务费专项基金 （ １ ３ Ｍ Ｓ １ ０ ２ ） 。 作者 简介 ： 刘长良 （ １ ９ ６ ５ 一 ） ，男 ，教授 ， 博 士 生导师 ， 研 究方 向为 火 电站 热力 系统 建模及 仿 真 ，Ｅ － ｍ ａ ｉ ｌ ： ｃ ｈ ａ ｎ ｇ ｌ ｉ ａ ｎ ｇ
刘长 良 ，张永波
（ １ ． 华北 电力 大学 新能源 电力 系统 国家重 点实验室 ，北 京 １ ０ ０ ０ ８ ５；
２ ．华北 电力大学 控制与计算机工程学 院，河北 保定 ０ ７ １ ０ ０ ３ ）
摘要 ：针 对电厂主 汽温被控 对象大 惯性 、大迟 延和 时变的特 点 ，提 出一种 带 Ｓ ｍ ｉ ｔ ｈ预估 器 的模 糊 Ｐ Ｉ Ｄ串 级控制 系统。主回路采 用含 有滤波作用的改进的 Ｓ ｍ ｉ ｔ ｈ 预 估器 实现对迟延的补偿 ，降低 了 Ｓ ｍ ｉ ｔ ｈ预估 器对
低 ，用来 迅 速 消 除 内环 的 扰 动 ，故 内 环 的 副 控 制 为 时 滞 时 间 常 数 ，Ｇ （ ｓ ） 为 对 象 模 型 中 不 含 时
过热汽温增益自适应Smith预估控制_罗嘉
过热汽温增益自适应Smith预估控制①罗 嘉,李 锋,张红福,朱亚清(广东电网公司电力科学研究院,广州510600)摘要:过热蒸汽温度是机组运行过程中需要监控的重要参数,为解决实际中的过热汽温普遍存在着滞后、非线性等问题,利用实际工程中过热蒸汽系统阶跃响应特性的数据,采用最小二乘法建立了控制对像的数学模型,在串级双回路控制的基础上引入了增益自适应SMIT H预估控制。
实际投运时过热汽温稳态偏差不超过2℃,负荷波动30%BMCR时动态偏差不超过4℃,结果表明,采用该控制策略具有较强的可实现性和较好的控制品质。
关键词:过热汽温;参数辨识;最小二乘法;增益自适应;史密斯预估器中图分类号:TP273 文献标志码:A 文章编号:100328930(2010)0120156205G ain Adaptive Smith Prediction Control ofSuperheated Steam T emperatureL UO Jia,L I Feng,ZHAN G Hong2f u,ZHU Ya2qing(ng Power Test and Research Instit ute,Gangzhou510600,China)Abstract:The boiler superheated steam temperature is one of the most important parameters.In view of the long time delay and nonlinear issues in superheated stream temperature control system,a gain adaptive predic2 tion control is obtained.Based on the real step response data of reheated stream system,the mathematic model of control obuect was established using least squares mathematical method.The control stragtegy of gain adap2 tive Smith predictor is also proposed based on the double2loop cascade control.Application results show that the deviation of superheated stream temperature is no less than2℃in steady state,and no less than4℃in dy2 namic state sith30%BMCR Load fluctuation,which indicates the control strategy has good control results and a better quality control performed.K ey w ords:superheated steam temperature;parameter identification;least square method;gain adaptive; Smith predictor 过热蒸汽温度是电厂机组运行过程中需要监视及控制的重要参数之一,它直接关系着机组能否安全稳定的运行。
主汽温的改进型神经网络辨识Smith预估器
主汽温的改进型神经网络辨识Smith预估器孙宇贞;高将;彭道刚【摘要】针对超临界机组主汽温对象具有的大惯性、大滞后和非线性等特点,提出了一种基于BP神经网络辨识的改进型Smith预估方案.采用改进的Smith预估器克服主汽温对象的大滞后特性,并通过神经网络辨识来改善Smith预估控制器对模型精度的依赖,提高其抗干扰能力.通过对超临界机组主汽温对象在不同工况下的仿真,表明该系统对于对象特性变化有较好的适应能力,在动态品质、鲁棒性等方面都明显优于常规Smith控制方案.【期刊名称】《自动化仪表》【年(卷),期】2016(037)007【总页数】4页(P85-87,92)【关键词】模糊控制器;Smith预估器;超临界机组;BP神经网络;大滞后;主汽温控制;辨识;鲁棒性【作者】孙宇贞;高将;彭道刚【作者单位】上海电力学院自动化工程学院,上海200090;上海发电过程智能管控工程技术研究中心,上海200090;上海电力学院自动化工程学院,上海200090;上海电力学院自动化工程学院,上海200090;上海发电过程智能管控工程技术研究中心,上海200090【正文语种】中文【中图分类】TH39;TP2超临界技术作为成熟、高效、节能、环保的洁净煤发电技术，已在我国得到了广泛应用。
由于超临界机组的运行参数值与金属材料极限参数值间的余地很小，且系统各参数间耦合严重，因此维持主汽温的稳定，对超临界机组的安全稳定运行尤为重要[1]。
对于主汽温控制对象存在的大滞后，常规PID控制不能及时反映系统中存在的扰动问题，工业上广泛采用Smith预估器进行滞后补偿。
Smith预估器从理论上能够消除滞后因素的影响，但要有精确和稳定的数学模型；而在机组工况时刻变化的条件下，其模型参数也会时刻变化，因此Smith预估控制在工程应用中还存在一定的局限性。
针对这个问题，一些学者从多个角度提出了诸如增加低通滤波器[2]、采用改进的最小二乘法辨识[3]、与模糊控制器[4]或神经网络[5]控制相结合、利用控制器反馈修正[6]等改进方案，以提高Smith预估控制的性能。
改进Smith预估时延补偿的模糊网络控制系统研究
改进Smith预估时延补偿的模糊网络控制系统研究目前，网络通信技术在现代社会中起着至关重要的作用。
在网络通信中，网络时延往往是无法避免的，这会影响到通信质量和用户体验。
为了解决网络时延问题，很多研究者提出了各种预估时延补偿的方法。
本文将重点研究Smith预估时延补偿的模糊网络控制系统，并对其进行改进。
我们需要了解Smith预估时延补偿的原理。
Smith预估时延补偿的核心是通过对网络时延数据进行预估，然后通过补偿控制，使得网络时延得到补偿，从而提高通信质量。
目前，Smith预估时延补偿的模糊网络控制系统已经得到了广泛的应用。
该系统存在一些问题，比如对网络时延数据的预估不准确，以及补偿控制的效果不稳定等。
我们可以改进对网络时延数据的预估方法。
目前，常用的预估方法有滑动窗口平均法、指数加权平均法等。
这些方法在对时延数据进行预估时存在一定的误差。
为了提高预估的准确性，我们可以考虑使用更高级的预估算法，比如基于机器学习的方法。
通过对大量的时延数据进行训练，我们可以建立一个更加准确的模型来对时延数据进行预估。
我们可以改进补偿控制的方法。
目前，Smith预估时延补偿的模糊网络控制系统主要采用模糊控制方法进行补偿控制。
该方法的效果不稳定，容易受到噪声和干扰的影响。
为了提高补偿控制的效果，我们可以考虑使用更加稳定的控制方法，比如PID控制。
PID控制是一种经典的控制方法，它通过对误差、积分和微分进行综合控制，可以使得系统的补偿效果更加稳定。
我们可以改进系统的性能评估方法。
目前，对Smith预估时延补偿的模糊网络控制系统的性能评估主要是通过一些指标来判断的，比如平均误差、标准差等。
这些指标只能提供一定的信息，无法全面评估系统的性能。
为了更加全面地评估系统的性能，我们可以考虑使用一些高级的性能评估方法，比如模拟仿真和实际场景测试等。
通过这些方法，我们可以更加准确地评估Smith预估时延补偿的模糊网络控制系统的性能。
Smith预估时延补偿的模糊网络控制系统是解决网络通信中时延问题的一种有效方法。
改进Smith预估时延补偿的模糊网络控制系统研究
改进Smith预估时延补偿的模糊网络控制系统研究【摘要】本文旨在研究改进Smith预估时延补偿的模糊网络控制系统。
引言部分介绍了背景、研究目的和意义。
接着，文章详细介绍了Smith预估时延补偿方法和模糊网络控制系统的概述。
在重点讨论了改进Smith预估时延补偿方法的设计，并进行了实验验证与结果分析，最后进行了性能评价与比较分析。
结论部分总结了研究成果，展望了未来研究方向，并探讨了对模糊网络控制系统的启示。
通过本研究，可以为模糊网络控制系统的进一步发展提供参考和借鉴。
【关键词】Smith预估时延补偿、模糊网络控制系统、改进方法、实验验证、性能评价、比较分析、研究成果、未来研究方向、启示。
1. 引言1.1 背景介绍随着信息技术的不断发展，网络控制系统已经被广泛应用于各种领域，如工业控制、智能交通、物联网等。
在网络控制系统中，时延是一个十分重要的因素，它会直接影响到系统的稳定性和性能。
Smith 预估时延补偿方法是一种常用的方法，通过对系统时延进行预估和补偿，可以有效提高系统的控制性能。
传统的Smith预估时延补偿方法在复杂网络环境下存在一些问题，如模型不准确、对时延变化敏感等。
针对这些问题，需要对Smith预估时延补偿方法进行改进，以提高系统的稳定性和性能。
结合模糊控制理论，可以更好地适用于复杂的网络环境中。
本文旨在通过研究改进Smith预估时延补偿的模糊网络控制系统，提出一种新的方法来解决上述问题，从而为网络控制系统的应用提供更好的技术支持和指导。
1.2 研究目的研究目的是为了探讨如何改进Smith预估时延补偿的模糊网络控制系统，以提高系统的稳定性和性能。
通过引入新的方法和算法，我们希望能够减小系统的时延误差，提高系统对不确定性的鲁棒性，并使系统更好地适应不同的工作环境和工作条件。
这样可以更好地满足实际工程应用的需求，提高系统的可靠性和实用性。
我们也希望通过这项研究，能够为模糊网络控制系统的设计与应用提供新的思路和方法，促进该领域的进一步发展和应用。
基于Smith预估模糊PID控制的加热器温控系统
加热 器 是石 油 、 工 、 化 电力 、 冶金 等 工业 生 产 过 程 中重要 的加热 设备 。为保证 生产过程 正常进行 ， 需 对 加热 器 出 口温度 进 行定 值 控制 ， 热器 出 口温 加
法 对时 滞性 的补 偿 能力 ．提 出一 种 Ｓ ｉ ｍｔ ｈ预估模 糊
ＰＤ复合 控制 方案 ， 用模 糊 自适应 ＰＤ控 制器 ， Ｉ 采 Ｉ 并
由Ｓ ｔ ｍｉ ｈ预估 器来 实现 温 度对象 纯滞 后 特性 动 态补 偿 。实 际运行 结果 表 明本 方 案提 高 了加 热器 出 口温 度 的控 制精度 ， 降低 了述 温 控 系统 的硬 件 配 置和 软 件 实现 ． 实际 运 行 结 果表 明该 方 案 有 效提 高 了 系统 的抗 干 扰 能 力和 适 应 参数 变化 的 能 力 ， 有 鲁 棒性 强 、 态响 应 快及 稳 态精度 高 的优 点 。 具 动
关键 词 ： 糊 Ｐ ０ 参数 自整 定 ； ｍ ｔ 预 估 器 ； 热器 模 １ ； Ｓ １ｈ 加 中 图分 类 号 ： Ｐ ７ Ｔ ２３ 文 献 标 志 码 ： Ａ
性 导致 的 工 况 复 杂 、 制 难度 大 的 问题 ， 出一 种Ｓ ５ｈ 估 模 糊Ｐ１ 控 提 ｍ ｃ预 Ｄ复 合控 制 方 案 ， 用模 利
糊 控 制 规 则 实现Ｐ Ｄ的 ３ 参 数 在 线 自整 定 ．采 用Ｓ ｔ预 估 器对 温 控 系统 的 纯滞 后 进 行 补 Ｉ 个 ｍｉ ｈ
文 章 编 号 ：０ ｌ９４ （０ ２０ —０ ９０ １０ 一９４２ １ ）６０ ４ －４
基 于 ＳｍＩ ｔ ｈ预 估 模 糊 Ｐ 控 制 的加 热 器 温 控 系统 ｌ Ｄ
王 春 艳
（ 山东 省 工 会 管理 干部 学院 ， 南 ２ ０ ０ ） 济 ５ １ ０
基于模糊PI的改进型Smith预估控制及应用
图 １Ｓ ｔ预 估 控 制 系 统 的 结构 框 图 ｍｉ ｈ
上 图中 ，系统 的闭环传 递 函数 为 ：
ｙ （） ＧｃｓＧＰ （） （） … Ｘ（） １ ｓ ＋ＧｃｓＧ Ｓ ＋Ｇｆ ｓａＰｓｅ￣ （） （） （） （）－
Ｓ ｔ预 估 控制 方 法 ，即 在 常规 Ｓ ｔ预 估 控 制 方 ｍｉ ｈ ｍｉ ｈ
法 的基 础上 ，在 反 馈通 道 增 加 一个 传 递 函数 ，辅 助 控 制 器 采用 Ｐ 调 节器 ，而 主 控 制 器 采用 模 糊 Ｐ Ｉ Ｉ
２ 基于模糊Ｐ的改进型Ｓ ｔ预估控制 Ｉ ｍｉ ｈ
Ｓ ｔ预 估控 制 器对 时滞 过程 尽 管可 能提 供 很 ｍｉ ｈ
Ｄｏｉ １ ３ ６ ／ｊｉｓ １ ０ －０ ４． ０ １ ７ － ３ ： ９ ９ ．ｓ ｎ． ０ ９ １ ０． ３ ２ １ ． （Ｉ）． ８ ：
０ 引 言
在 许 多 工 业 生产 控 制 系 统 中 ，控 制 对 象 的 传 递 函数 或 多或 少 的 存 在一 定 程 度 的纯 滞 后 环 节 。
是控制 器传 递 函数 ，ｔ 为时 间常数 ，Ｇ （） 引入 的 ｓ是
Ｓ ｔ预估 补偿器 传递 函数 。 ｍｉ ｈ
图２ 改 进 型 Ｓ ｔ预 估 控 制 结 构框 图 ｍｉ ｈ
Hale Waihona Puke 对 Ｓ ｔ预估 控 制进 行 改进 的方 法 有 多种 ，其 ｍｉ ｈ
收稿日期：２ １— ２ ０ ０１ ０－ ６ 基金项目：江苏省南通市应 用科技计划项 目 （ ０ ８ ０ ）；南通大学校级项 目 （ ８ ０ ７ Ｋ２ ０ ０ ７ ０Ｚ ２ ） 作者简介：陆平 （９ ２一 １７ ），男，江苏海安人，讲 Ｊ，主要从事机电方面的教学以及智能控制方面的研 究工作 。 币 第３ 卷 。 期 ３ 第７ ２ １ — （ ［２ ］ ０ １ ７ 上） １ ９
改进型Smith预估器在过热汽温度控制中的应用
3 罗海天,雷晓平,陈建强.一个分布式微机数据采集系统.电子技术应用,1999(7):42~43收稿日期:2002-04-04。
第一作者吕振辽,男,1961年生,1982年毕业于东北大学,副教授;主要从事大型设备计算机监控和工业过程模型与优化工作。
改进型Smith 预估器在过热汽温度控制中的应用The Application of lmproved Smith Estim ator in Superhe at Ste am Temperature Control黄 胜(攀枝花发电公司,攀枝花 617065)0 引言过热蒸汽温度是锅炉运行质量的重要指标之一,过热蒸汽温度过高或过低都会影响电厂的安全经济运行。
引起过热蒸汽温度变化的原因很多,但常规调节系统对于迟延大、非线性强、被调信号反映慢、难以建立精确数学模型的复杂热工过程来说往往不能获得较好的调节效果。
本文介绍一种带改进型Smith 预估器的过热蒸汽温度串级控制系统,它能有效地抑制惯性、迟延性的影响,并且鲁棒性强。
1 带改进型Simth 预估器的系统利用减温器通过直接喷水来改变某段过热器入口汽温,可以有效地调节该段过热器的出口汽温,这是目前应用广泛的一种汽温调节方法。
直接喷水减温系统示意图如图1所示。
通过调节喷水调节门的开度来改变减温器喷水量的多少,以调节 段过热器的出口汽温(即过热汽温)。
在采用喷水减温的调节系统中,为了提高调节质量,一般选择减温器出口汽温作为系统的导前信号,用此信号将该段过热器分成两个区,即导前区和惰性区,传递函数分别为G p 2(S)和G k (s)。
图1 喷水减温系统过热汽温惰性区传递函数可近似表达为G k (S)=K 0e - s /(TS +1)=G p 1(S )e - s式中:G p 1(S)为被控对象中不含纯滞后的部分,可以看出G k (S)是一个带纯滞后的一阶惯性环节。
一般的过热汽温串级调节系统如图2所示,取减温器出口的汽温信号 2(即导前汽温)作为串级系统的辅助被调量信号,该信号能快速反映扰动。
改进Smith预估时延补偿的模糊网络控制系统研究
改进Smith预估时延补偿的模糊网络控制系统研究随着智能网络的发展，对于网络资源的使用越来越高效。
但是，由于不同网络之间的环境和结构是不同的，所以导致各种网络的延时也不同。
因此，在保证网络质量的前提下，要尽可能地减少网络延时成为现代网络管理的一项重要任务。
针对这一问题，本文提出了一种改进Smith预估时延补偿的模糊网络控制系统。
首先，本文对现有的Smith补偿算法进行了分析和归纳。
发现现有算法仅仅预测时间延迟，不能考虑到网络稳定性指标。
在预测延迟过程中的不确定性，即模糊化程度也不够充分。
因此，为提高网络质量，我们提出了Smith预估时延补偿的模糊网络控制系统。
本文所提出的模糊网络控制系统主要包括四个组成部分：模糊控制器、解模糊环节、Smith预估器和网络传输器。
其中，模糊控制器用于处理网络参数，解模糊环节将处理好的参数传入Smith预估器进行处理，预估器会输出网络延迟的信息，最后通过网络传输器将该信息传输至设备端。
本文所提出的模糊网络控制系统中，预估器的实现是其核心。
预估器的设计基于Smith预估算法，主要预测时间延迟和网络稳定性指标。
同时，本文还根据实际网络环境的变化，提出了一种基于模糊逻辑的自适应Smith预估器。
这个预估器可以基于网络的差异性和不确定性，快速适应预测结果，并对模糊化程度进行调整。
这样，可以更准确地预测网络的延迟和稳定性指标。
实验结果表明，本文所提出的模糊网络控制系统与现有的Smith预估时延补偿算法相比，具有更高的精度。
同时，该系统还能够适应多种网络环境，能够有效保障网络质量和稳定性。
改进型Smith预估补偿控制在火电厂过热器中的应用
摘 要现代锅炉的过热器是在高温、高压条件下工作的，锅炉出口的过热蒸汽温度对电厂安全经济运行具有重大的影响。
造成过热器出口温度变化的主要原因有：蒸汽扰动、过热器和吸热量扰动、过热器入口汽温扰动。
在各种扰动作用下, 过热汽温动态特性具有大延迟、大惯性、时变性和非线性的特点, 从而加大了汽温控制的难度。
火电厂采用的常规过热汽温控制系统基于传统的PID 控制, 很难在鲁棒性和控制品质之间取得良好的效果。
简单的控制理论无法保证过热汽温的稳定和平衡，运用Smith预估补偿控制系统体现出很好的性能。
该控制可以解决因为较大的纯延迟、相位滞后现象的存在而引起的系统的超调量增大，调节时间加长，进而降低整个控制系统的稳定性的问题。
Smith控制系统对模型的精度有很大的依赖程度，但其对控制对象参数变化过于敏感，不能获得很好的控制效果。
改进型Smith补偿控制系统克服了这个缺点，而且对纯延迟有很好的控制作用。
仿真结果明：Smith预估器可以克服超调大、响应速度慢的缺点，但在扰动下，Smith预估器对模型误差非常敏感，并且控制作用随着模型误差的变大，变得越来越弱，难于在过程控制中广泛应用。
而改进型Smith预估器克服了模型误差敏感的问题，控制作用明显，具有很强的鲁棒性。
关键词：纯延迟；过热器；Smith预估器AbstractHeated steam boiler temperature have a significant impact on power plant safety and economic operation. The superheater outlet temperature of the main reasons are: steam disturbance, superheater and heat absorption disturbance, superheater inlet temperature disturbances. In a variety of perturbations, the superheated steam temperature and dynamic characteristics of large delay, large inertia, time-varying and nonlinear characteristics, thereby increasing the steam temperature control more difficult. Conventional thermal power plants using superheated steam temperature minus the temperature control system is based on the traditional PID control, it is difficult to achieve good results in the robustness and quality.Simple control theory can not guarantee that the superheated steam temperature stability and balance, the use of the Smith predictor compensation control system can reflect a good advantage. The control can solve the larger pure Modern boiler superheater in high temperature, high pressure, pure delay, the existence of the phenomenon of phase lag caused by the overshoot of the system increases, the adjustment longer, thereby reducing the stability of the whole control system.Smith control system a great deal of reliance on the accuracy of the model, but its effect on the control object parameters changes is too sensitive and can not get good control effect. Improved Smith compensation control system to overcome this shortcoming, a very good control and a pure delay. Simulation results show that: Smith predictor can overcome the large overshoot, slow response shortcomings, but no matter the value of a given disturbance or load disturbance, the Smith predictor is very sensitive to the model error and model errors is bigger the control action is weaker, it is difficult to widely used in the process control. The improved Smith compensation control system overcome the problem of the model error sensitivity, control obvious, and has strong robustness.Key words: Pure delay; Superheater; Smith predictor目 录第一章绪论1.1 研究的背景及意义1.2 设计的主要内容第二章 过热器的介绍2.1 过热器的概述2.2 过热器的分类2.3 过热器的汽温影响因素及汽温调节2.3.1过热器的汽温影响因素2.3.2 过热器的汽温调节2.4 过热器的保护第三章 改进型史密斯预估补偿控制器设计3.1 史密斯预估补偿控制原理3.2 史密斯预估补偿控制的改进方案3.2.1 抗干扰的史密斯预估器3.2.2 改进型史密斯预估器3.2.3 增益自适应补偿方案3.3 PI调节器的控制规律3.4 控制参数整定方法的介绍第四章 改进型史密斯补偿控制仿真研究4.1 MATLAB的介绍4.2 史密斯补偿控制控制参数整定与仿真研究4.2.1 整定系统控制参数4.2.2 改进型史密斯补偿控制器仿真研究总 结参考文献谢 辞第1章 绪 论在工业生产中，有很多的控制特性都会具有很大的延迟。
改进Smith预估时延补偿的模糊网络控制系统研究
改进Smith预估时延补偿的模糊网络控制系统研究Smith预估时延补偿模糊网络控制系统是一种应用于网络控制系统中的时延补偿方法，能够根据网络时延的预估结果来对控制系统进行补偿，提高系统的稳定性和性能。
现有的Smith预估时延补偿模糊网络控制系统存在一些问题和局限性，需要进一步研究和改进。
现有的Smith预估时延补偿模糊网络控制系统往往依赖于经验调整的模糊规则，缺乏理论依据和准确性。
改进的系统需要从理论上建立模糊网络控制系统的模型和算法，提高系统的准确性和可靠性。
现有的Smith预估时延补偿模糊网络控制系统在时延预估方面存在一定的误差和延迟。
改进的系统需要引入更精确和实时的时延预估算法，减小时延误差和延迟，提高补偿效果。
现有的Smith预估时延补偿模糊网络控制系统往往只考虑了网络时延对系统稳定性和性能的影响，忽视了其他因素的影响。
改进的系统应该考虑更多的因素，如网络带宽、通信质量等因素，提高系统的适应性和鲁棒性。
现有的Smith预估时延补偿模糊网络控制系统在实际应用中往往需要大量的计算资源和通信资源，造成系统的复杂度和成本增加。
改进的系统应该考虑如何减少计算和通信资源的使用，提高系统的效率和可扩展性。
改进Smith预估时延补偿模糊网络控制系统需要从理论和实践两方面进行研究。
在理论方面，需要建立精确和准确的模糊网络控制系统模型和算法，并引入更精确和实时的时延预估算法。
在实践方面，需要考虑更多的因素，并尽力减少计算和通信资源的使用，提高系统的效率和可扩展性。
通过这些改进和研究，能够进一步提高Smith预估时延补偿模糊网络控制系统在实际应用中的稳定性和性能。
基于深度强化学习改进的Smith预估器温度控制
基于深度强化学习改进的Smith预估器温度控制
高东祥;张洪;修伟杰;张林
【期刊名称】《工业仪表与自动化装置》
【年(卷),期】2024()3
【摘要】针对牛粪发酵过程具有惯性大、时滞性、参数变化非线性的特点,提出了一种基于深度确定性策略梯度(DDPG)改进Smith模糊PID控制器的温度控制方法。
首先,针对传统模糊PID不能对时滞系统有效控制的问题,建立Smith预估模糊PID 控制器。
其次,使用DDPG算法改进温度控制器,对设计的智能体进行离线训练。
最后,通过仿真对所设计控制器进行实验验证。
实验结果表明:DDPG改进的Smith模糊PID控制器能有效消除时滞对温度控制的影响,减少超调量和误差,且能避免被控对象参数随时间变化产生动态偏离时造成的系统不稳定。
【总页数】7页(P54-59)
【作者】高东祥;张洪;修伟杰;张林
【作者单位】江南大学机械工程学院;江苏省食品先进制造装备技术重点实验室;江
苏惠霖环保科技有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TP23
【相关文献】
1.改进型Smith预估器在过热汽温度控制中的应用
2.Smith预估器的改进及在温度控制系统中的应用
3.改进的Smith预估器在温度控制系统中的应用
4.基于改进型Smith预估控制器在安钢加热炉温度控制中的应用
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过 热汽 温 的改 进 型 Ｓ ｍｉ ｔ ｈ预 估 复 合 模 糊 控 制
孙 宇 贞
（ １ ． 上海电力学院 自动化工程 学院 ，上海 ２ ０ ０ ０ ９ ０ ； ２ ． 同济 大学 电子与信息工程学院 ，上海 ２ ０ １ ８ ０ ４ ）
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摘 要 ： 针对过热 汽温对象 的非线性特性 ， 设计 了改进型 Ｓ ｍｉ ｔ ｈ预估复合模糊 控制算 法． 采用模糊 与 Ｐ Ｉ Ｄ控制
相结合 的复合算 法 ， 可 以有 效改善系统的动态特性 和适 应性 ； 采用一类 改进 型 Ｓ ｍｉ ｔ ｈ预估算法 ， 克服 了过热汽 温对象 的大迟延特性 ． 仿真结果表 明 ， 所设计 的控制算法具有 更强的负荷适应能力 ， 系统的动态特性有 了较大 改 善．
Ｉ ｍ ｐｒ ｏ ｖ ｅ ｄ Ｓ ｍｉ ｔ ｈ Ｐｒ ｅ ｄ ｉ ｃ ｔ ｏ ｒ ａ ｎ ｄ Ｃｏ ｍｐ ｏ ｓ ｉ ｔ ｅ ｄ Ｆｕ ｚ ｚ ｙ
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（ １ ． Ｓ ｃ ｈ ｏ ｏ ｌ ｆ ｏ Ａ ｕ ｔ ｏ ｍ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ， Ｓ ｈ ａ ｎ ｇ ｈ ａ ｉ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ Ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ ， Ｓ ｈ ａ ｎ ｇ ｈ ａ ｉ ２ ０ ０ ０ ９ ０， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ； ２ ． Ｓ ｃ ｈ ｏ ｏ ｌ ｆＥ ｏ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎ ｉ ｃ ｓ ａ ｎ ｄ Ｉ ｎ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎ ， Ｔ ｏ ｎ ａｌ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ， Ｓ ｈ ａ ｎ ｇ ｈ ａ ｉ ２ ０ １ ８ ０ ４， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
关键 词 ： 改进 型 ｓ ｍｉ 山预估器 ； 复合模糊 Ｐ Ｉ Ｄ算法 ； 过热器汽温 ； 大迟延
中 图分 类 号 ： Ｔ Ｋ ３ ２ ３； Ｔ Ｍ６ ２ １ ． ６ 文献标志码 ： Ａ 文 章 编 号 ：１ ０ ０ ６— ４ ７ ２ ９ （ ２ ０ １ ４ ） ０ ３— ０ ２ ６ ５— ０ ４
第３ ０卷 第 ３期
２ ０ １ ４年 ６月
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Ｖ０ ｌ ＿ ３ ０． Ｎｏ． ３
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