关于锅炉燃烧系统的优化控制研究

《关于锅炉燃烧系统的优化控制研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、第33卷第12期计算机仿真2016年12月文章编号：1006—9348(2016)12—0291—05关于锅炉燃烧系统的优化控制研究程才2，郭伟L2，李涛L2，陈琛2(1．江苏省大气环境与装备技术协同创新中心，江苏南京210044；2．南京信息工程大学信息与控制学院，江苏南京210044)摘要：在锅炉燃烧效率的优化中，由于锅炉燃烧系统存在多变量、大滞后、强耦合以及其它扰动变量等问题，传统的PID控制和预测控制存在明显缺点，造成多变量解耦控制理想完全解耦难以实现，模型失配等问题。为提高锅炉燃烧系统动态和稳态性能，提出了一种新型多变量PID控制和

2、预测函数控制(PFC)结合的控制策略。PFC性能指标引入预测输出误差项，利用PID指标改变传统PFC优化过程。仿真结果分析显示，改进PID预测函数控制器具有较好的稳定性和较高的效率。同时上述控制策略对于混合锅炉燃烧系统控制具有较高的实际应用意义。关键词：锅炉燃烧系统；比例一积分一微分控制；预测函数控制；多变量模型中图分类号：TP273文献标识码：BResearchonOptimalControlinBoilerCombustionSystemCHENGCai2，GUOWeil，一，LITa01，一。CHENChen2(1．JiangsuCol

3、laborativeInnovationCenteronAtmosphericEnvironmentandEquipmentTechnology，NanjingJiangsu210044，China；2．SchoolofInformationandControl，NanjingUniversityofInformationScienceandTechnology，NanjingJiangsu210044，China；)ABSTRACT：Inordertoovercomethecomplexfeaturesofboilercombustions

4、ystem，suchasmultiplevariables，strongcoupling，stronginterferenceandlonghysteresis，thereareobviousdrawbacksintraditionalPIDcontrolandpredictivecontrol，whichleadtotheunavailabilityofideallycompletemultivariabledecouplingcontrolandthemodelmismatchofpredictivecontr01．Anewcontrol

5、algorithmstrategycombiningPIDcontrolandpredictivefunctioncontrolisproposedtoimprovethesteady—stateanddynamicperformance．ThisalgorithmusesPIDindextoalterthecon—ventionaloptimizationprocessbyintroducingpredictiveoutputerrorstoPFCperformanceindexfunction．Simulationresultsindic

6、atethatthePID—PFCcontrollerhasbettersteadyperformanceandhighefficiencythantraditionalPIDcontrollerandpredictivecontroller．Thecontrolstrategyissignificanttothepracticalapplicationofboilercombustionsystem．KEYWORDS：Boilercombustionsystem；PIDcontrol；Predictionfunctioncontrol；Mu

7、hivariablemodel1引言当今社会科学技术水平越来越高，燃气锅炉⋯本身具有众多的优越特性，而且其控制简单，方式相当灵活，运送与装配都方便易行，因此其具有相当明朗的应用前景，是必然的未来趋势。锅炉系统可以看作是多输入多输出(MIMO)的复基金项目：国家自然科学基金(61573189)；江苏省自然科学基金(BK20140045)；江苏省人才高峰(R2015L05)收稿日期：2016一01—1l修回日期：2016—02—01杂模型，文献[2，3]分析了其动态特性，结果表明锅炉系统可以相对的分为三个分别独立的系统模型：①锅炉燃烧系统，②蒸汽

8、发生系统，③蒸汽过热系统。在如今实际应用领域，后两个系统模型的控制方法已经相对成熟，趋于完善，但是锅炉燃烧系统的控制却不尽如人意，因为它是一非线性时变多变量系统，且