| 【中文题名】 | 模糊预测控制在火电厂的应用研究 |
| 【英文题名】 | Application of Fuzzy Predictive Control in the Power Station |
| 【学科专业】 | 控制理论与控制工程 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2007-3-16 |
| 【中关键词】 | 球磨机,模糊预测控制,模糊模型,模糊聚类算法,多变量系统,广义预测控制 |
| 【英关键词】 | Ball mill system,Fuzzy predictive control,Fuzzy model,Fuzzy cluster algorithm,Multi variable system,Generalized predictive control,Simulation, |
| 【分类导航】 | 工业技术>电工技术>发电、发电厂>发电厂>火力发电厂、热电站>控制设备 |
| 【论文摘要】 | 中储式球磨机制粉系统是一个典型的多变量强耦合非线性慢时变系统,基于经典PID控制系统很难投入自动运行,难于同时保证磨煤机的出力大且制粉电耗低的要求。本文在总结球磨机现有控制方法的缺点,结合有关文献给出的磨煤机模糊控制和预测控制的基础之上,把一种新的控制方法,即模糊预测控制应用在磨煤机的控制中。
首先利用名义对象的输入输出数据建立球磨机制粉系统的T-S模糊模型,并采用模糊C均值聚类算法辨识T-S模型的前提结构和参数,用递推最小二乘算法辨识结论参数,然后,给出了模糊CARIMA模型的推导过程,并采用基于模糊CARIMA模型集中优化的多变量广义预测控制直接算法对球磨机制粉系统进行控制。所设计系统在设定值阶跃变化、控制量阶跃扰动以及被控对象参数变化时作仿真,结果表明本文所出提的控制算法的合理性、有效性及强鲁棒性。 |
| 【论文题纲】 |
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中文摘要 |
4 |
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ABSTRACT |
4-7 |
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第一章 绪论 |
7-15 |
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1.1 引言 |
7 |
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1.2 预测控制与模糊控制 |
7-10 |
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1.2.1 预测控制概述 |
7-9 |
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1.2.2 模糊控制概述 |
9-10 |
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1.2.3 模糊预测控制原理及其实现方法 |
10 |
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1.3 火电厂磨煤机的控制现状 |
10-14 |
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1.3.1 利用多变量频域法解耦控制 |
11 |
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1.3.2 球磨机的预测控制 |
11-12 |
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1.3.3 球磨机的自寻优控制 |
12 |
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1.3.4 采用模糊控制算法实现的控制方案 |
12-13 |
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1.3.5 基于神经网络的球磨机控制 |
13-14 |
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1.4 本文的主要工作 |
14-15 |
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第二章 球磨机制粉系统的对象特性 |
15-21 |
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2.1 引言 |
15 |
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2.2 球磨机制粉系统的工作原理 |
15-16 |
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2.3 球磨机制粉系统的对象特性 |
16-19 |
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2.3.1 热风量对磨入口负压的影响 |
16-17 |
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2.3.2 冷风量对磨入口负压的影响 |
17 |
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2.3.3 给煤量对磨入口负压的影响 |
17 |
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2.2.4 热风量对磨出口温度的影响 |
17-18 |
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2.3.5 再循环风量对磨出口温度的影响 |
18 |
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2.3.6 给煤量对磨出口温度的影响 |
18 |
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2.3.7 热风量对磨负荷(磨内存煤量)的影响 |
18 |
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2.3.8 再循环风量对磨负荷(磨内存煤量)的影响 |
18 |
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2.3.9 给煤量对磨负荷(磨内存煤量)的影响 |
18-19 |
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2.4 球磨机制粉系统对象特性总结 |
19-21 |
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2.4.1 三个被控参数动态特性的差别较大 |
19-20 |
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2.4.2 参数相互耦合严重 |
20 |
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2.4.3 干扰因素多 |
20 |
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2.4.4 球磨机压差信号迟延大、曲线陡峭 |
20 |
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2.4.5 出口温度信号反映较快,但曲线陡峭 |
20-21 |
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第三章 模糊模型及其辨识方法的研究 |
21-35 |
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3.1 引言 |
21-22 |
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3.2 针对T-S 模糊模型的建模方法 |
22-26 |
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3.2.1 T-S 模糊模型的结构辨识 |
24-25 |
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3.2.2 T-S 模糊模型参数辨识 |
25-26 |
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3.3 基于模糊聚类的T-S 模型的建模方法 |
26-34 |
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3.3.1 T-S 模糊模型的基本结构形式 |
26-27 |
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3.3.2 基于模糊聚类算法的T-S 模糊模型辨识 |
27-33 |
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3.3.3 算法验证 |
33-34 |
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本章总结 |
34-35 |
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第四章 基于T-S 模型多变量系统的模糊预测控制 |
35-45 |
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4.1 引言 |
35-36 |
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4.2 广义预测控制的数学基础 |
36-38 |
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4.2.1 CARIMA 模型描述 |
36-37 |
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4.2.2 丢番图(Diophantine)方程及其求解 |
37-38 |
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4.3 多变量系统的模糊广义预测控制 |
38-44 |
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4.3.1 广义预测控制(GPC)基本原理 |
38-40 |
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4.3.2 基于T-S 模型多变量系统的广义预测控制 |
40-44 |
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本章总结 |
44-45 |
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第五章 模糊预测控制在球磨机制粉系统中的应用仿真 |
45-52 |
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5.1 MATLAB 中模糊广义预测控制器(FGPC)的实现 |
45-47 |
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5.2 仿真结果及分析 |
47-52 |
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结论 |
52-53 |
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参考文献 |
53-58 |
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致谢 |
58-59 |
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附录 1 |
59-61 |
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附录 2 |
61-62 |
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附录 3 |
62-63 |
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在学期间发表的学术论文和参加科研情况 |
63 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.382249 |
