[发明专利]一种火力发电厂超超临界机组的主汽温预测控制方法

权利要求书

1.一种火力发电厂超超临界机组的主汽温预测控制方法，其特征是：包括分层的控制结构，由底层直接控制层和上层指导优化层两个控制层次构成，上层指导优化层实现模型参数辨识、预测优化和PID参数整定控制；底层直接控制层为串级系统结构，包括主、副两个回路控制，直接控制面向DCS系统的PID控制器。

2.根据权利要求1所述的火力发电厂超超临界机组的主汽温预测控制方法，其特征是：所述的底层直接控制层引入广义控制算法，t时刻的性能指标为以下形式

minJ(t)=E{ΣJ=N1N2[y(t+j)-ω(t+j)]2+Σj=1Nuλ(j)[Δu(t+j-1)]2}]]>

式中，E{·}表示数学期望；N₁和N₂分别为优化时域的起始和终止时刻；N_u表示控制时域，在经过N_u步后控制量不再变化；λ(j)为大于零的加权系数，取为常数；ω(j)对象输出的期望值，为进行柔化控制，即跟踪参考轨迹，由下式产生

ω(k+j)＝α^jy(k)+(1-α^j)y_rj＝1,2,…,n

式中，yr为输出设定值；y(k)为输出值；α为柔化因子，0＜α＜1；

所述的上层优化控制保留了广义控制算法中的优化性能指标，经变换得到最优控制序列

Δu(k)=Δu(k)Δu(k+1)...Δu(k+Nu-1)=WT(k)e1(k)WT(k+1)e2(k+1)...WT(k+Nu-1)eNu(k+Nu-1)=e^W^]]>

式中，

e^=e1(k)e1(k-1)e1(k-2)000...000.000e2(k)e2(k-2).000...............................000000...eNu(k)eNu(k-1)eNu(k-2)Nu×2Nu,]]>

W^=W(k)W(k+1)...W(k+Nu-1)=w0(k)w1(k)w2(k)Tw0(k+1)w1(k+1)w2(k+1)T...w0(k+Nu-1)w1(k+Nu-1)w2(k+Nu-1)T3Nu×1;]]>

系统只取当前时刻的控制变量Δu(k)，从而可以计算得到最优的PID控制器参数为

kp(k)=w1(k)+2w2(k)ki(k)=w0(k)-w1(k)-kd(k)=w2(k)3w2(k).]]>