熱工信號(hào)自適應(yīng)濾波及其在建模與控制中的應(yīng)用.pdf

1、隨著我國(guó)電站信息化進(jìn)程的迅速發(fā)展,逐漸形成了以DCS(分散控制系統(tǒng))、SIS(監(jiān)控信息系統(tǒng))、MIS(管理信息系統(tǒng))為核心的過程控制、信息監(jiān)控及管理系統(tǒng)。與此同時(shí),許多先進(jìn)控制、計(jì)算、診斷、優(yōu)化功能在此平臺(tái)上得以實(shí)施,極大促進(jìn)了機(jī)組控制、運(yùn)行、管理水平的提高。這些功能的實(shí)施依賴于各種現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量信號(hào)。現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)的可靠性、準(zhǔn)確性、一致性將直接影響功能算法最終結(jié)果。因此對(duì)檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行必要的預(yù)處理以減少各種不確定性的影響是十分必要的。另一方面,理論

2、研究和工程實(shí)踐都需要對(duì)過程被控對(duì)象更多的了解。因此,研究一種能夠?qū)峁み^程信號(hào)、對(duì)象進(jìn)行有效分析和處理的信號(hào)處理手段具有十分重要的意義。本文以自適應(yīng)濾波作為理論依據(jù),深入的研究了自適應(yīng)濾波技術(shù)的相關(guān)理論及其應(yīng)用,將其引入到熱工過程信號(hào)的噪聲消除,熱工過程對(duì)象建模和熱工過程對(duì)象的純遲延估計(jì),模型算法控制等應(yīng)用中。論文的主要工作內(nèi)容和研究成果包括:
　　 研究了自適應(yīng)濾波理論,包括LMS算法和RLS算法的基本算法、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。針對(duì)熱

3、工過程對(duì)象特點(diǎn),對(duì)算法進(jìn)行部分改進(jìn)以更好的適應(yīng)于熱工過程信號(hào)的分析和處理。針對(duì)工業(yè)過程檢測(cè)和控制中存在的噪聲擾動(dòng)問題,應(yīng)用ANC(Adaptive NoiseCanceling,自適應(yīng)噪聲消除)技術(shù)對(duì)噪聲進(jìn)行抑制和消除。
　　 提出了基于自適應(yīng)濾波技術(shù)的熱工過程對(duì)象建模方法,建模結(jié)果為FIR(FiniteImpulse Response,有限脈沖響應(yīng))模型。通過得到的FIR模型的抽頭權(quán)值分布,提供了一種可視的直觀的建模結(jié)果,仿真

4、結(jié)果說明了這種建模方法具有較強(qiáng)的魯棒性,并且算法簡(jiǎn)單,易于實(shí)現(xiàn)。
　　 研究了TDE(Time-Delay Estimation,時(shí)間延遲估計(jì))的相關(guān)理論,驗(yàn)證了自適應(yīng)延時(shí)估計(jì)對(duì)輸入信號(hào)中存在的加性噪聲有著良好的抑制能力。對(duì)熱工過程對(duì)象中的純遲延問題,提出了基于建模方法的熱工過程對(duì)象純遲延估計(jì)方法,結(jié)合熱工對(duì)象特點(diǎn)對(duì)這種純遲延估計(jì)方法進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。
　　 研究了模型算法控制理論,在仿真實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)控制器參數(shù)和預(yù)測(cè)模型之間