球磨機系統(tǒng)先進控制算法研究及應用.pdf

1、鋼球磨煤機（球磨機）系統(tǒng)的穩(wěn)定、經(jīng)濟運行是提高火電廠經(jīng)濟效益的基礎。但球磨機系統(tǒng)是強耦合、大慣性、大滯后、強擾動對象，常規(guī)控制算法往往難以奏效。為改善其控制品質(zhì)、提高其運行經(jīng)濟性，有必要研究球磨機先進控制算法。
　　在分析球磨機系統(tǒng)各控制回路動態(tài)特性的基礎上，本文設計了一種改進的廣義預測解耦控制器，構建了一套球磨機先進控制與優(yōu)化系統(tǒng)，并成功應用。應用結果表明，先進控制能有效地抑制球磨機系統(tǒng)各控制回路之間的耦合作用，增強系統(tǒng)的抗擾動

2、能力，提高控制精度，降低單位磨煤電耗。
　　本文的研究工作主要包括:
　　(1)提出了一種改進的前饋解耦內(nèi)?？刂破?。通過添加時滯補償環(huán)節(jié)和反饋通道，可以有效地提高解耦控制器抑制擾動的能力和魯棒性;理論分析表明此解耦控制器在模型匹配條件下可以實現(xiàn)完全解耦;球磨機系統(tǒng)存在白噪聲型干擾量和乘性輸出不確定性時的仿真實驗結果表明此控制器的解耦效果良好。
　　(2)對球磨機系統(tǒng)解耦后的單變量回路設計了一種改進的階梯式廣義預測控制器

3、。球磨機系統(tǒng)的大慣性大滯后特性會導致控制量在暫態(tài)過程中存在明顯的振蕩，這會影響控制系統(tǒng)的調(diào)節(jié)時間且造成執(zhí)行器頻繁動作，磨損增加，因此本文通過引入輸出加權因子對輸出預測進行調(diào)整，仿真結果表明此算法能有效減小控制量的振蕩并降低調(diào)節(jié)時間和超調(diào)量。
　　(3)結合球磨機系統(tǒng)的對象特性，采用前述改進的廣義預測解耦控制器，設計實現(xiàn)了一套球磨機先進控制與優(yōu)化系統(tǒng)。完成了球磨機原DCS的邏輯和組態(tài)修改，設計了先進控制投切的判斷邏輯、在線優(yōu)化的方案