基于前馈有约束DMC的锅炉烟气脱硝控制系统设计

针对固定摩尔比脱硝控制策略动态过程控制效果差和鲁棒性差的问题,提出了采用动态矩阵预测控制(DMC)算法与前馈控制结构相结合的方法优化该脱硝控制策略。同时,为了提高DMC算法的运算效率,采用集结策略设计动态矩阵预测控制简化算法,并采用粒子群算法进行控制量约束的设计,将预测算法的输出限制在有实际意义的范围内。最后,将优化后的脱硝控制算法应用到电厂锅炉烟气脱硝控制系统中。实践结果表明,优化后的脱硝控制系统响应速度快、鲁棒性强、抗干扰性强,控制效果显著提升。

基于PLC的非线性水箱的预测控制研究

工业生产过程往往是一个大惯性、大迟延、非线性的控制对象,常规的PID控制很难达到良好的控制效果;预测控制的提出,可以有效地解决非线性、大迟延、大惯性的问题。本文选取典型的工业过程对象即非线性水箱进行预测控制的研究。在进行水箱试验前,需要在MATLAB上进行对象模型的辨识,以及必要参数的预整定。经实验结果表明,有约束预测控制算法在控制品质和调节时间上是优于传统的PID控制的,且该算法的鲁棒性能良好。

两级再热器出口汽温优化预测控制研究

两级再热器出口汽温系统具有大迟延、大惯性、非线性和强耦合的特点,常规的PID控制面对这样复杂的工业过程对象很难达到良好的控制效果。针对上述问题,设计了一种前馈+动态矩阵(DMC)的控制器。为了提高DMC算法的运算速率,采用了集结策略简化预测算法,并通过黄金分割算法使控制器的输出在有实际意义的范围内。并成功地将该控制系统应用于两级再热器出口汽温的控制系统中。实践结果表明,所设计的优化控制系统在控制品质和调节时间上是优于传统的PID控制的,且优化的控制系统的鲁棒性能良好,控制效果有了显著提升。

兼顾氨逃逸与出口NO_x的火电厂SCR系统多模预测控制

针对火电厂选择性催化还原(SCR)脱硝系统出口NOx定值串级控制策略控制品质与鲁棒性难以满足要求的问题,提出多模自动切换的有约束的模型预测控制(MPC)策略来控制喷氨阀门开度。为了模拟SCR系统大范围工况的动静态特性在多个平衡点进行线性化,对线性化后的多个模型自动切换的方式进行了分析。为了简化预测控制在线计算过程,对实际约束条件下的控制量用降维的方法进行迭代计算。控制方案兼顾氨逃逸、出口NOx浓度两个指标,并且在氨逃逸量过大时可自动提高氨逃逸权重因子。采用适用于大范围工况机理模型的仿真结果表明,多模预测控制调节速度快、动态误差小、鲁棒性强,有效地提高了控制品质。