超臨界機(jī)組大滯后性對象動態(tài)過程控制優(yōu)化.pdf

1、電站熱工控制領(lǐng)域中，對象多為大熱容量系統(tǒng)，各自間存在耦合和干擾關(guān)系，控制時具有大滯后、慣性特性?；诮?jīng)典控制理論的傳統(tǒng)PID控制器在設(shè)計時均依據(jù)穩(wěn)定性和安全性原則，雖能保證在設(shè)計工況下的控制品質(zhì)，但對于變環(huán)境、變工況下動態(tài)過程的調(diào)節(jié)很難保證控制的最優(yōu)性，自適應(yīng)能力、魯棒性能和克服強(qiáng)非線性的能力均差。特別是，直流鍋爐燃料量、主蒸汽流量等關(guān)鍵參數(shù)難以在線準(zhǔn)確檢測，使得大型超臨界機(jī)組變工況運(yùn)行、模型失配等條件下的優(yōu)化控制依然是目前研究的重點(diǎn)。

2、論文從以下三個方面進(jìn)行了著重研究：
　　首先，針對燃料量不易準(zhǔn)確測量和燃料發(fā)熱量難以在線精確檢測，應(yīng)用信息融合-徑向基(RBF)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法，設(shè)計了基于RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)-PID混合控制的超臨界鍋爐燃料量優(yōu)化控制系統(tǒng)。該優(yōu)化控制綜合了RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的強(qiáng)自學(xué)習(xí)、并行計算能力和信息融合方法的互補(bǔ)性、冗余性等特點(diǎn)，重構(gòu)燃料發(fā)熱量系數(shù)，在燃燒內(nèi)擾時用來在線精確修正實(shí)際燃料量，外擾時作為燃料量需求的前饋控制，以保證燃料量實(shí)時符合機(jī)組負(fù)荷變化或鍋

3、爐內(nèi)擾下各工況的實(shí)際需求。仿真實(shí)驗結(jié)果表明，此控制系統(tǒng)可保證燃料量控制的準(zhǔn)確性和快速性，以及內(nèi)外擾動下鍋爐工況的穩(wěn)定性。
　　其次，通過引入混結(jié)構(gòu)隱含層，改善傳統(tǒng)RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)變工況控制時的非線性和擾動適應(yīng)能力，設(shè)計了基于混結(jié)構(gòu)RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(MS-RBFNN)的超臨界鍋爐燃水比控制系統(tǒng)，即用MS-RBFNN綜合學(xué)習(xí)當(dāng)前主要相關(guān)狀態(tài)參數(shù)，以鍋爐受熱面中間點(diǎn)溫度與其設(shè)計值的均方差作為學(xué)習(xí)訓(xùn)練信號，實(shí)時并行計算出最優(yōu)的燃水比控制量，以

4、及時修正鍋爐燃燒率并對主蒸汽溫度進(jìn)行粗調(diào)。仿真實(shí)驗結(jié)果表明，此優(yōu)化方案相對傳統(tǒng)PID控制，可更好克服主蒸汽溫度控制時的大滯后性，具備更好的變工況適應(yīng)能力，同時保證了機(jī)組的熱效率。
　　最后，設(shè)計了基于模糊控制器的超臨界鍋爐直吹式中速磨組啟動控制系統(tǒng)，利用模糊控制的魯棒性和克服非線性能力，優(yōu)化了對磨組啟動過程中咬合時間、咬合電流等不確定參數(shù)的控制。仿真實(shí)驗結(jié)果表明，該方案在磨組啟動中MCS(模擬量控制系統(tǒng))和BMS(燃燒器管理系統(tǒng))