基于改进的隐式广义预测控制在燃气发电锅炉主汽压中的应用

作     者：王胜 陈雨薇 徐帅 章家岩 冯旭刚 WANG Sheng;CHEN Yuwei;XU Shuai;ZHANG Jiayan;FENG Xugang

作者机构：安徽工业大学电气与信息工程学院安徽马鞍山243032 

出 版 物：《河北科技大学学报》 (Journal of Hebei University of Science and Technology)

年 卷 期：2020年第41卷第5期

页      面：399-407页

学科分类：080802[工学-电力系统及其自动化] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 

基　　金：安徽省自然科学基金(1908085ME134) 安徽省重点研究与开发计划项目(1804a09020094) 安徽省高校自然科学研究重点项目(KJ2018A0054) 安徽省高校自然科学研究重点项目(KJ2018A0060) 

主　　题：系统辨识 燃气发电锅炉 主汽压 遗忘因子递推最小二乘法 隐式广义预测控制 

摘      要：针对燃气发电锅炉主汽压控制系统存在非线性、模型参数不确定等问题,提出了一种改进的隐式广义预测控制策略。首先,使用遗忘因子递推最小二乘法进行模型参数辨识,建立主汽压的离散数学模型;其次,在常规广义预测控制理论基础上建立主汽压的隐式广义预测控制系统,简化控制算法,通过在目标函数中增加PI结构,提高系统的鲁棒性。仿真结果表明,相比串级PID和常规隐式广义预测控制,所提控制策略在模型适配时调节时间最多减少20 s,模型失配时超调量最多减少5.08%,调节时间最多降低36 s,系统鲁棒性和抗干扰能力增强;工程应用表明,使用所提策略后主汽压控制偏差在±0.2 MPa之间,控制精度显著提高。改进的隐式广义预测控制较好地满足了工业生产中对主汽压的控制要求,具有较高的研究和应用价值。