循环流化床锅炉热工预测控制的参数自整定研究与应用

"复杂热工过程预测控制系统参数自整定方法研究及应用软件包 开发" 这篇硕士学位论文是由罗运辉在山东大学攻读硕士期间完成的，专业为检测技术与自动化装置，导师为刘红波，发表时间为2005年5月18日。论文主要关注的是动态矩阵控制（DMC）在复杂热工过程预测控制中的参数自整定方法研究，以及相关应用软件包的开发。 动态矩阵控制（DMC）作为一种广泛应用的预测控制算法，其控制器参数的设定通常依赖于仿真和实时试验，这种方法耗时且可能无法保证理想的控制效果。论文指出，对DMC控制器的自整定方法和技术的研究不足，限制了预测控制策略的广泛应用。循环流化床锅炉（CFBB）作为一种复杂的热工对象，其预测控制对于热电厂的安全和经济运行至关重要。 论文的第一章介绍了研究的背景和意义，概述了预测控制领域的国内外研究现状，特别是预测控制在热工过程中的应用情况。鉴于DMC的常见问题和CFBB控制的复杂性，论文提出了主要的研究任务。 第二章深入探讨了常规DMC及其参数自整定。通过仿真研究，论文解释了为何选择特定参数作为DMC的主要整定参数，并展示了一种整定策略在典型控制过程中的数值仿真效果，证实了策略的有效性。此外，论文还报告了在实际工业应用中，使用DMC-PID串级预测控制对热电厂过热蒸汽温度进行控制的成功案例。 第三章关注积分过程DMC，提出了一种用于单输入单输出（SISO）非自衡过程的DMC系统参数自整定策略。通过汽包水位控制的仿真验证，新方法展现出优于常规设计方法的控制性能。论文中还提及了作者参与开发的预测控制软件包在实际热电厂锅炉汽包水位控制中的应用，对比了自整定参数的DMC与传统PID控制的性能。 第四章则探讨了多变量DMC算法和参数自整定策略，并初步研究了这些方法在CFBB机组负荷控制中的应用。通过仿真分析一个双输入双输出系统，论文展示了提出的策略在CFBB生产过程负荷控制中的潜力。 这篇论文深入研究了DMC预测控制的参数自整定方法，特别是在复杂热工过程如CFBB中的应用，开发了相关的应用软件包，并通过实际案例验证了自整定策略的有效性和优越性。这些研究成果为提高热工过程控制的效率和可靠性提供了理论支持和实践工具。