[发明专利]基于事件触发的RBF-PID城市固废焚烧过程炉膛温度控制方法

说明书

基于事件触发的RBF‑PID城市固废焚烧过程炉膛温度控制方法属于城市固废焚烧领域，针对炉膛温度人工控制精度不高及控制器频繁更新的问题。本发明首先通过梯度下降算法和递归最小二乘算法在线更新RBF网络参数，同时引入动量因子的平方及参数的动量项来更新控制器参数；然后，设计基于固定阈值的事件触发条件作为控制器更新条件，建立基于事件触发的RBF‑PID控制器，实现对炉膛温度的精确控制，解决城市固废焚烧过程炉膛温度人工控制精度不高的问题，为城市固废焚烧过程的安全稳定运行提供理论支撑与技术保障。

技术领域

本发明属于城市固废焚烧领域。

背景技术

大量的固体废弃物不仅污染大气、水和土壤，而且还严重影响着城市生态环境质量，威胁着人类的身体健康和社会的可持续发展。因此，如何有效处理城市固体废物已成为一个越来越紧迫的问题。特别是在我国创建文明城市的进程中，如何提高人们的环保意识、如何加强城市固体废弃物的管理水平、如何提高城市固体废弃物处理水平等问题已成为一项重要的研究热点。

城市固废焚烧技术作为一种无害化、减量化、资源化固废处理的新技术，已在世界范围内得到广泛应用。炉膛温度的有效控制是提高固废处理效率、抑制污染物排放、实现城市固废焚烧过程安全稳定运行的关键。然而，城市固废焚烧过程是一个复杂的物理化学反应过程，具有非线性、非平稳和大时变的特点。同时，固废成分容易受到气候，地域等因素影响，并且随季节转变呈现一定的周期性变化，进而加大了对炉膛温度控制的难度。目前，我国城市固废焚烧厂在实际运行中仍以人工控制为主，存在滞后性和主观性，导致炉膛温度控制精度较低。且人工操作比较频繁，对执行器磨损较大。因此，能否快速有效地将其控制在合理范围之内具有重要的现实意义。

近年来，PID控制器凭借其算法简单、易于实现的优点在工业生产中广泛应用，应用占比达90％。然而，传统的PID控制器参数选择较为复杂，人工整定较为困难。而RBF-PID控制器能有效改善常规PID控制器的不足，对参数进行在线自适应调整，实现精确控制。此外，事件触发控制能很好地解决控制器频繁更新的问题，减少执行器磨损。因此，本发明提出一种基于事件触发的RBF-PID城市固废焚烧过程炉膛温控制方法，通过调节一次风量对炉膛温度进行精确控制，对提高固废焚烧处理能力和抑制污染物的排放具有重要的现实意义。

发明内容

针对炉膛温度人工控制精度不高及控制器频繁更新的问题，本发明提出一种基于事件触发的RBF-PID城市固废焚烧过程炉膛温控制方法。首先通过梯度下降算法和递归最小二乘算法在线更新RBF网络参数，同时引入动量因子的平方及参数的动量项来更新控制器参数；然后，设计基于固定阈值的事件触发条件作为控制器更新条件，建立基于事件触发的RBF-PID控制器，实现对炉膛温度的精确控制，解决城市固废焚烧过程炉膛温度人工控制精度不高的问题，为城市固废焚烧过程的安全稳定运行提供理论支撑与技术保障。

一种基于事件触发的RBF-PID城市固废焚烧过程炉膛温控制方法，步骤如下：

步骤1：初始化参数

初始化控制器参数，包括RBF网络隐含层神经元个数，高斯函数的中心，宽度及输出权值；PID控制器参数以及固定事件触发的阈值；

步骤2：计算控制器的输入

计算当前时刻炉膛温度的跟踪误差e(k)和炉膛温度误差变化量ec(k)，计算如下：

e(k)＝y_d(k)-y(k) (1)

ec(k)＝e(k)-e(k-1) (2)

式中：e(k)和e(k-1)分别表示k时刻和k-1时刻的炉膛温度控制误差；ec(k)表示k时刻的炉膛温度误差变化量；y_d(k)和y(k)表示k时刻控制过程中炉膛温度的期望值及控制系统的实际输出值；