基于PI-DMC的发电机组主蒸汽温度串级前馈预测控制策略

作     者：安硕 冯旭刚 王正兵 杨旭 张佳俊 AN Shuo;FENG Xugang;WANG Zhengbing;YANG Xu;ZHANG Jiajun

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 安徽工业大学机械工程学院安徽马鞍山243032 

基　　金：国家自然科学基金项目(51605004) 安徽省高校自然科学基金重大项目(KJ2021ZD0042) 安徽省重点研究与开发计划项目(2022f04020004) 

出 版 物：《安徽工业大学学报（自然科学版）》 (Journal of Anhui University of Technology（Natural Science）)

年 卷 期：2023年第40卷第3期

页      码：302-312页

摘      要：针对发电机组主蒸汽温度控制系统惯性大、时滞长、扰动大的特点,结合比例积分微分(PI)控制和动态矩阵控制(DMC)的优点,提出一种基于PI-DMC的发电机组主蒸汽温度串级前馈预测控制策略。以控制量为燃料量、被控量为主蒸汽温度,利用遗忘因子递推最小二乘法对主蒸汽温度控制系统模型参数进行辨识;通过对模型施加单位阶跃信号得到预测模型,并通过反馈校正在线修正预测值;对目标函数实时滚动优化得到当前时刻控制量,并设定控制权重对PI和DMC进行优化组合。仿真结果表明:与串级PID和DMC控制相比,提出的控制策略在模型适配且施加干扰时,调节时间约20 s、超调量仅6.47%;在模型失配且施加干扰时,调节时间约30 s、超调量为6.03%。工程应用结果表明:相较于工业现场原控制策略,提出的控制策略控制精度提高了66.91%,同时汽包液位的控制精度提高了47.23%,符合现场设计要求。

主 题 词：发电机组 主蒸汽温度 动态矩阵控制 PID控制 稳定性 鲁棒性 

学科分类：080802[080802] 0808[工学-自动化类] 08[工学] 

D　O　I：10.12415/j.issn.1671-7872.23067

馆 藏 号：203123093...