多變量預測控制在空分裝置自動變負荷中的應用

為使互聯(lián)電網(wǎng)的頻率控制具有更好的負荷適應能力,保證電網(wǎng)運行的經(jīng)濟性、穩(wěn)定性與可靠性,本文提出了無需依賴頻率偏差系數(shù)、考慮區(qū)域調(diào)節(jié)容量約束、基于互聯(lián)電網(wǎng)狀態(tài)空間模型的多變量預測控制器算法設計方案。通過對2個區(qū)域電網(wǎng)頻率控制系統(tǒng)的建模和仿真,將該預測算法與常規(guī)pi調(diào)節(jié)算法在單、雙區(qū)域負荷擾動、隨機白噪聲擾動等方面對系統(tǒng)頻率控制動態(tài)性能進行了比較,分析結果表明,該預測控制算法可使系統(tǒng)頻率的恢復性能顯著提高。

本文從控制理論的角度分析和介紹高速并條機自調(diào)勻整系統(tǒng)的基礎上,引入一種新的控制算法變結構廣義預測控制。并就實現(xiàn)的可能性進行了初步的分析和討論。

通過控制系統(tǒng)的升級改造,以先進控制系統(tǒng)為工具,實現(xiàn)空分裝置的自動變負荷調(diào)節(jié),有效地解決了空分行業(yè)氧氣放散率居高不下的問題,實現(xiàn)了節(jié)能降耗的目的。

模糊預測控制在vav空調(diào)系統(tǒng)中的應用——應用模糊控制的邏輯推理性能．借助于神經(jīng)網(wǎng)絡的學習能力．提出一種基于神經(jīng)網(wǎng)絡的模糊預測控制模型。并利用該模型對vav(變風量)空調(diào)系統(tǒng)的提前開機時間進行預測控制，可獲得較高的預測精度和較好的控制效果。

應用模糊控制的邏輯推理性能,借助于神經(jīng)網(wǎng)絡的學習能力,提出一種基于神經(jīng)網(wǎng)絡的模糊預測控制模型。并利用該模型對vav(變風量)空調(diào)系統(tǒng)的提前開機時間進行預測控制,可獲得較高的預測精度和較好的控制效果。

為了營造更為舒適安全的環(huán)境,并為醫(yī)療管理提供科學的圖表及數(shù)據(jù),采用plc、工控機實現(xiàn)了醫(yī)院空調(diào)系統(tǒng)的監(jiān)控。系統(tǒng)采用profibus-dp網(wǎng)絡實現(xiàn)了計算機工作站與各控制站進行通信,計算機工作站監(jiān)控軟件采用西門子wincc組態(tài)軟件。對于空調(diào)系統(tǒng)的主要參數(shù)—溫度,采用對于時變、大滯后對象有較好的控制效果的廣義預測控制算法,在穩(wěn)態(tài)情況下溫度控制誤差不超過0.5℃。該系統(tǒng)使用方便、可靠性好、控制精度高。

氧氣生產(chǎn)與轉爐冶煉密切相關,而轉爐冶煉用氧的特征是用量大且變化幅度也大,并與轉爐冶煉生產(chǎn)的節(jié)奏緊密相關,是間歇式用氧負荷,故氧氣生產(chǎn)上經(jīng)常出現(xiàn)氧氣放散或供不應求兩種現(xiàn)象。前者不利于氧氣生產(chǎn)的節(jié)能降耗及經(jīng)濟運行指標,后者影響轉爐冶煉生產(chǎn),甚至影響到整個轉爐煉鋼生產(chǎn)線的生產(chǎn)組織和經(jīng)濟效益。首鋼京唐制氧廠由林德公司提供整套空分設備為解決氧氣生產(chǎn)和轉爐煉鋼用氧的矛盾,向德方提出該套空分裝置控制系統(tǒng)中增設制氧生產(chǎn)的自動變負荷和快速變負荷系統(tǒng)。

廣義預測控制在空調(diào)監(jiān)控系統(tǒng)中的應用——為了營造更為舒適安全的環(huán)境，并為醫(yī)療管理提供科學的圖表及數(shù)據(jù)，采用pie、工控機實現(xiàn)了醫(yī)院空調(diào)系統(tǒng)的監(jiān)控。系統(tǒng)采用profibm．dp網(wǎng)絡實現(xiàn)了計算機工作站與各控制站進行通信，計算機工作站監(jiān)控軟件采用西門子wincc組...

基于建筑供熱節(jié)能需要和供熱對象的特點，提出了供熱負荷預防及對供熱過程施加預測控制策略，根據(jù)時間序列分析原理，對供熱負荷進行節(jié)能預后并作為預測控制的設定值，為滿足實時性的要求，根據(jù)供熱對象的特性對預測模型進行簡化，給出了用預報誤差校正代替誤差校正的預測控制算法。最后對供熱系統(tǒng)進行相關算法的仿真，其結果證明了該方法的有效性。

針對常規(guī)pid控制在非線性、大慣性系統(tǒng)中存在滯后、精度低等弱點,構建了神經(jīng)網(wǎng)絡與預測算法相結合的控制系統(tǒng).采用預控算法,充分利用預測控制的滾動優(yōu)化和反饋校正的特性,采用神經(jīng)網(wǎng)絡建立系統(tǒng)的動態(tài)模型作為預測控制器的預測模型,實現(xiàn)了對大滯后系統(tǒng)的自適應控制,具有實時控制和預測性能,有效地提高了控制精度和可靠性,增強了穩(wěn)定性.現(xiàn)場運行結果表明,在空氣凈化器系統(tǒng)中使用該方法效果良好,易于推廣.

針對冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)融冰控制環(huán)節(jié)純滯后及時變的特點,提出用廣義預測控制的方案對末端供水溫度進行控制,以達到合理的融冰速率的目的。仿真結果表明,該方法不僅能克服純滯后和時變的不利影響,而且有較強的魯棒性和自適應能力,對冰蓄冷系統(tǒng)的融冰速率控制起到了較好的控制效果,達到了節(jié)能的目的。

針對水源熱泵空調(diào)中具有大慣性和大滯后等特性的溫度控制系統(tǒng),提出一種神經(jīng)網(wǎng)絡預測控制算法.仿真研究結果表明,該神經(jīng)網(wǎng)絡預測控制算法是切實可行的,這一控制方案比原pid控制在控制質量上有較大提高.

在變風量空調(diào)系統(tǒng)中二次泵壓差控制可以有效地減少空調(diào)能耗,為克服二次泵模型的不確定性,提高二次泵變頻調(diào)速控制的響應速度和精度,采用基于線性矩陣不等式的魯棒預測控制策略。算法分為離線和在線兩個部分,離線時首先用傳統(tǒng)算法得出目標函數(shù)上界,以此為已知量重新優(yōu)化得到一系列較大的漸近穩(wěn)定的不變橢圓集。在線時,每個采樣周期用三個相鄰的橢圓集優(yōu)化來對狀態(tài)變量進行精確定位,并給出控制量。給出在線優(yōu)化的理論證明。通過和傳統(tǒng)算法的仿真比較,表明該算法的有效性。二次泵壓差控制的實驗表明該算法可得到較大的可行域,系統(tǒng)響應快,控制效果好。

為了達到節(jié)能目的以及對變風量空調(diào)系統(tǒng)進行很好的控制,分析了神經(jīng)網(wǎng)絡預測控制的實現(xiàn)方法以及系統(tǒng)結構。根據(jù)變風量空調(diào)系統(tǒng)提出了相應的優(yōu)化性能指標,并進行了系統(tǒng)仿真。仿真結果證明了該方法的可行性。

針對中央空調(diào)水系統(tǒng)的非線性、大遲延、大慣性等特點,分析了現(xiàn)有的控制方法在中央空調(diào)水系統(tǒng)控制中存在的問題;文章將神經(jīng)網(wǎng)絡與預測控制相結合直接應用于非線性大延遲的中央空調(diào)控制系統(tǒng),該控制方法克服了單純pid控制對大遲延大慣性對象調(diào)節(jié)品質差、抗干擾性弱的缺點,神經(jīng)網(wǎng)絡預測控制還有效地補償了傳統(tǒng)預測控制基于線性模型的局限性;工程實例表明,該算法具有優(yōu)良的控制性能,有利于工程實現(xiàn)。

泡沫玻璃窯爐溫度控制系統(tǒng)是一個大慣性、大滯后并具有非線性特征的變參數(shù)系統(tǒng),難以建立精確的數(shù)學模型,而且窯爐在運行過程中受到多種擾動因素的影響,傳統(tǒng)的pid控制難以滿足對窯爐溫度控制的高性能要求。提出了將動態(tài)矩陣控制應用到燃氣泡沫玻璃窯爐的溫度控制中,仿真結果表明,與傳統(tǒng)的pid控制相比,dmc方法有著較高的穩(wěn)態(tài)精度和動態(tài)特性。

在對現(xiàn)有橋梁施工控制方法比較的基礎上,根據(jù)灰預測計算的原理和功能,探討灰預測計算在橋梁施工預測控制法中應用的可行性。

根據(jù)預測控制的基本原理和特點,設計了壓力控制電機系統(tǒng)的預測控制器。通過預測控制與pid控制仿真研究,得到了控制電機的各個系數(shù)和仿真結果,其中系數(shù)包括電磁時間常數(shù)、電磁轉矩系數(shù)和感應電動勢系數(shù)等。通過比較,預測控制具有較強的抗干擾能力和魯棒性,其穩(wěn)態(tài)精度和動態(tài)品質也明顯優(yōu)于傳統(tǒng)pid控制,結果表明預測控制能適應快速、高精度受控對象對控制算法的要求,為生產(chǎn)出更快速、更精密的注塑機提供了一定的理論基礎,具有較高的工程應用價值。

設計有效的火電廠單元機組機爐協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)是提高熱工自動化水平的關鍵問題。文章采用了廣義預測控制算法,它具有算法簡單,在線計算量小,魯棒性強等特點。將其應用于火電廠單元機組的協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)進行仿真研究,對被控對象的不確定性具有良好的適應性和魯棒性。仿真結果表明該算法是有效的

本文介紹了人工神經(jīng)網(wǎng)絡用于過程控制中的理論與方法，研究了基于多層神經(jīng)網(wǎng)絡的自校正控制。并應用神經(jīng)網(wǎng)絡控制方法仿真了絲杠磨削中的傳動鏈誤差控制，取得了良好的效果。

介紹了空分工程利用pdms進行工廠設計，有效地提高了設計的精準度，設計效率，節(jié)約了成本。本文通過在實際工程中三維設計軟件的開發(fā)應用，說明三維設計軟件的應用極大地提高了施工圖設計的深度和準確性。

提出將小波分析和時間序列應用于空調(diào)負荷預測;利用小波分析可以將空調(diào)負荷序列通過小波分解一層一層分解到不同的頻率通道上,分解后序列的平穩(wěn)性比原始序列好得多。其小波分解后的序列用時間序列模型來預測,最后再合成得到原時間序列的預測值。預測結果表明,該模型應用于空調(diào)負荷預測具有較高的預測精度,而且明顯優(yōu)于傳統(tǒng)的時間序列模型。