燃煤鍋爐燃燒系統(tǒng)辨識建模與預測控制研究.pdf

1、目前,我國燃煤鍋爐數(shù)量巨大,能源消耗嚴重。同時普遍存在運行效率低、自動化水平落后的問題。隨著提高能源利用效率和減低排放的要求越來越高,我國政府對燃煤鍋爐監(jiān)管力度明顯加大,燃煤鍋爐自動化水平的提高勢在必行,這必將促進燃煤鍋爐控制系統(tǒng)的廣泛應用,也將對控制系統(tǒng)品質提出新的要求。一個合理的燃煤鍋爐動態(tài)特性數(shù)學模型是設計或改進控制系統(tǒng)的前提和基礎。只有從數(shù)學模型出發(fā),才能綜合出適當?shù)目刂扑惴?才能進行控制系統(tǒng)優(yōu)化。本文以燃煤鍋爐熱力系統(tǒng)的動態(tài)特

2、性辨識建模及其控制為目的,以一鏈條燃煤鍋爐為試驗臺,對鏈條燃煤鍋爐燃燒系統(tǒng)進行了理論分析,給出了鏈條燃煤鍋爐燃燒系統(tǒng)的三輸入三輸出模型。此后根據(jù)鏈條燃煤鍋爐燃燒系統(tǒng)為多輸入多輸出系統(tǒng)的特點,分析了多輸入多輸出系統(tǒng)的辨識原理與方法,將多輸入多輸出系統(tǒng)通過推導,簡化為多個多輸入單輸出系統(tǒng),大大簡化了系統(tǒng)模型的建立和辨識計算。在設計辨識實驗時,本文以二位式偽隨機信號作為激勵信號,采用基于最小二乘理論的辨識算法對系統(tǒng)進行建模。其中,同時作用于系

3、統(tǒng)的多個輸入信號的選擇及輸入信號參數(shù)選擇、數(shù)據(jù)預處理、算法實現(xiàn)敘述詳實,具有一定的工程指導價值。這種方法對系統(tǒng)高頻動態(tài)特性的捕捉能力較強,并且試驗的同時對系統(tǒng)的正常運行影響較小,值得推廣。隨后,本文介紹了預測控制的基本原理,以辨識出的鏈條燃煤鍋爐燃燒系統(tǒng)的模型作為預測模型,詳細給出了針對該模型的多變量廣義預測控制算法,并結合鏈條鍋爐實際的運行數(shù)據(jù)予以仿真計算。最后,針對燃煤鍋爐具有慢時變的特點介紹了自適應的廣義預測控制算法。本文所進行系