火電廠控制系統(tǒng)綜合性能評價及優(yōu)化.pdf

1、控制系統(tǒng)性能監(jiān)測與評價是工業(yè)過程中保證生產(chǎn)運(yùn)行高效、安全、環(huán)保必不可少的一部分。隨著生產(chǎn)規(guī)模日益擴(kuò)大，控制回路不斷增多，人工監(jiān)測具有一定難度，必須實(shí)現(xiàn)自動的控制系統(tǒng)性能評價及監(jiān)視。目前，火力發(fā)電在我國全社會發(fā)電量中所占比例較大，約為75％左右?；痣姀S設(shè)備結(jié)構(gòu)高度復(fù)雜，控制回路往往難以實(shí)現(xiàn)預(yù)期運(yùn)行效果，需通過一定的評價方法對其性能進(jìn)行度量，來指導(dǎo)回路中控制器的優(yōu)化。同時，在經(jīng)過一段時間的運(yùn)行后，原來性能良好的回路由于各種內(nèi)因及外因的影響，

2、性能也會變差，需對其進(jìn)行及時的監(jiān)視。因此，要想確保良好的運(yùn)行狀態(tài)，進(jìn)行火電廠控制系統(tǒng)性能評價與優(yōu)化研究十分必要。
　　針對火電廠控制系統(tǒng)性能評價與優(yōu)化問題，本論文的主要工作以及取得成果:首先，針對高斯擾動下的單變量系統(tǒng)介紹了經(jīng)典的最小方差性能評價基準(zhǔn)，并將其延伸到多變量控制系統(tǒng)。提出一種基于等效開環(huán)傳遞函數(shù)的多變量控制系統(tǒng)性能評價方法，解決了多變量系統(tǒng)最小方差基準(zhǔn)求取復(fù)雜、限制條件較多等問題，并由仿真實(shí)驗(yàn)對其實(shí)用性以及準(zhǔn)確性進(jìn)行了

3、驗(yàn)證。
　　其次，針對非高斯噪聲擾動下的系統(tǒng)，介紹了最小信息熵性能評價指標(biāo)，在其基礎(chǔ)上引入有理熵，提出了最小有理熵性能評價指標(biāo)。同時，介紹了一種基于歷史數(shù)據(jù)的Hellinger距離性能評價基準(zhǔn)。通過仿真驗(yàn)證了最小信息熵指標(biāo)、最小有理熵指標(biāo)以及基于Hellinger距離性能指標(biāo)這三種指標(biāo)的有效性。通過對比分析，得出基于Hellinger距離性能指標(biāo)較適合工業(yè)控制系統(tǒng)性能評價，但評價結(jié)果不夠客觀;與最小信息熵指標(biāo)相比，最小有理熵指標(biāo)能

4、夠更準(zhǔn)確的反映系統(tǒng)性能變化的趨勢這兩點(diǎn)結(jié)論。
　　再次，提出一種標(biāo)量ITAE性能評價指標(biāo)用以控制系統(tǒng)確定性性能評價，并將該指標(biāo)通過子目標(biāo)乘除法與系統(tǒng)隨機(jī)性性能指相標(biāo)結(jié)合，得到一種綜合性能指標(biāo)。將綜合指標(biāo)作為目標(biāo)函數(shù)，對火電廠中的單元機(jī)組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)控制器進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化，得到了最優(yōu)自抗擾控制器、廣義預(yù)測控制器、內(nèi)模PI控制器參數(shù)與對應(yīng)最優(yōu)性能指標(biāo)，并對三種控制器性能進(jìn)行了對比與監(jiān)測。實(shí)驗(yàn)結(jié)論表明廣義預(yù)測控制綜合性能最好，并且在模型參數(shù)