液压蓄能式风力机组并网转速解耦优化控制

针对在风速、同步发电机负载变化情况下,液压蓄能式风力机组并网转速控制问题,提出一种新型并网转速控制方法——解耦广义预测优化控制方法(Decoupled Generalized Predictive Optimization Control, DGPOC).首先,DGPOC利用基于广义预测的前馈解耦方法解除变量马达摆角和蓄能器比例阀开度之间的耦合关系,进而调节蓄能器比例阀,依靠蓄能器吸收波动流量,同步调节变量马达摆角实现恒转速控制,解决因风速、同步发电机负载变化引起的变量马达转速波动问题;其次,将蓄能器比例阀的能量损耗作为性能约束项,加入到优化目标函数中,求取最优控制量,从而提高液压蓄能式风力机组风能利用率;最后,利用建立的MATLAB-AMESim联合仿真实验平台验证DGPOC方法的有效性.实验结果表明:DGPOC方法不仅可以实现变量马达摆角和蓄能器比例阀开度两个变量的解耦,提升变量马达转速控制的快速性及鲁棒性,而且能够降低系统的能量损耗.

火电机组协调控制系统的解耦广义预测控制研究

先进的控制策略能够提高单元火电机组的控制品质。但是,由于机组协调控制存在的多变量强耦合问题,使得常规PID调节器难以达到很好的控制效果。对此,采用解耦广义预测控制算法建立了协调控制系统数学模型。仿真结果表明,基于解耦广义预测控制算法的协调控制系统控制效果明显优于普通广义预测控制系统,具有抗负荷扰动性能,鲁棒性强,适用于具有迟延和其它耦合性较强的系统。

解耦广义预测控制(DGPC)在单元机组协调控制系统中的应用

先进控制策略会使电厂单元机组协调控制达到一个新的水准。但由于其中存在的强耦合问题使得常规PID难以达到很好的控制效果。该文采用多变量解耦广义预测控制策略为其设计了控制系统,并在所建立的协调控制系统数学模型基础上进行仿真实验,结果表明控制效果明显优于普通广义预测。

基于IGPC解耦控制的火电机组多目标协同燃烧优化控制策略

针对火电机组燃煤锅炉系统的大惯性、大滞后和强耦合等特点,提出了一种基于隐式广义预测控制(Implicit generalized predictive control,IGPC)的火电机组多目标协同燃烧优化控制策略。以主蒸汽压力、炉膛负压和烟气含氧量为被控量,以燃料量、引风量和送风量为操纵量,设计基于IGPC解耦控制的多输入多输出燃烧优化控制系统,通过PID神经网络对多输入多输出预测模型进行解耦,利用滚动优化实时对目标函数进行寻优,并引入基于误差的反馈校正算法,使各控制量输出达到设定值。仿真结果表明:IGPC解耦控制策略与常规PID和IGPC未解耦控制策略相比,施加扰动的情况下,主汽压、烟气含氧量和炉膛负压调节时间分别最多可减少141s、210s和162s,超调量分别最多可减少18.2%、4%和9.3%。工程应用表明:主汽压、烟气含氧量和炉膛负压控制偏差分别低于10.15MPa、3%和±0.7Pa,各被控量波动范围小,具有良好的控制效果。

真空钎焊温度的建模与解耦控制

真空钎焊炉中温度的精确控制是一个多变量控制问题,为实现钎焊温度的精确控制,以真空钎焊现场实际采集的数据为基础,辨识出真空钎焊炉温区温度一阶模型,提出一阶滞后系统的多变量预测函数解耦控制算法,得到一个解析的控制量计算方程,实现钎焊温度一阶滞后系统的多变量预测函数解耦控制。仿真和实际运行结果表明,该控制方法优于传统或改进的PID控制系统,具有很好的控制效果。

真空退火温度的建模与解耦控制

真空退火炉中温度的精确控制是一个多变量控制问题。为实现退火温度的精确控制,以真空退火炉现场实际采集的数据为基础,辨识出真空退火炉温区温度的二阶滞后模型,提出一种二阶滞后系统的多变量预测函数解耦控制算法。将多变量系统的解耦控制问题化简为若干个单变量系统的预测函数控制,采取分散优化策略代替整体优化,利用预测函数控制算法的特点,引入基函数增加了设计的自由度,减少了在线计算量,使参数设计和算法过程求解大为简化,得到一个解析的控制量计算方程,实现退火温度二阶滞后系统的多变量预测函数解耦控制。仿真结果表明,控制方法优于传统或改进的PID控制系统。将该控制方法应用于实际的φ2100×2100真空退火炉退火温度控制系统中,取得了很好的控制效果。

焙烧烟气负压的多变量解耦控制

阳极焙烧烟气负压是一个多变量耦合的控制对象,为实现其精确控制,依据现场实际测得的负压数据,辨识出烟气负压的控制模型,以此模型为初始预测模型,提出了一种多变量预测函数解耦控制算法,对焙烧9个烟道烟气负压进行多变量预测函数解耦控制仿真和实际应用,并与原有PID控制进行了试验比较,表明这种控制方法的控制精度和鲁棒性优于原有的PID控制方法,具有很好的控制效果。

钢球磨煤机制粉系统的优化控制

针对燃煤电站钢球磨煤机制粉系统多变量强耦合的特点 ,提出了基于模糊控制和预测控制的复合优化控制策略。该方案是在大偏差时采用模糊控制 ,小偏差时采用解耦预测控制 ,并在稳态时进行监控优化。对某 DTM-2 87/470型球磨机系统的仿真研究表明 :提出的方法有较强的鲁棒性和抗干扰能力 ,稳态监控策略的实施有利于提高制粉系统的出力 ,达到优化运行的目的 ,具有重要的理论价值和实际意义。图 2参

流化床锅炉预测指导系统研究

针对流化床锅炉控制系统的特点和运行管理中存在的问题 ,研究了解耦广义预测控制和多变量参数估计原理 ,选择预测控制理论来设计流化床预测指导系统 ,并对预测指导系统进行了仿真研究。通过仿真研究 ,获得了该系统的参数选择机制。同时 ,把研究结果应用到工程实践中 ,为莱西某厂设计了流化床预测指导系统 ,对工人的操作进行指导以及培训 ,取得了很好的效果。由于该系统设计方法是通用的 。

一种新型PWM整流器

将单神经元自适应PID控制算法引入高频整流领域 ,运用空间矢量脉宽调制的原理 ,设计一种新型的PWM预测电流解耦控制器。MATLAB仿真结果表明 ,控制器具有良好的性能 。

Multivariable Decoupling Predictive Control with Input Constraints and Its Application on Chemical Process

A constrained decoupling (generalized predictive control) GPC algorithm is proposed for MIMO (malti-input multi-output) system. This algorithm takes account of all constraints of inputs and their increments. By solving matrix equations, the multi-step predictive decoupling controllers are realized. This algorithm need not solve Diophantine functions, and weakens the cross-coupling of the variables. At last the simulation results demon- strate the effectiveness of this proposed strategy.