[发明专利]一种汽轮机调节系统功率对象模型的辨识方法

权利要求书

1.一种汽轮机调节系统功率对象模型的辨识方法，其特征在于：包括，

改进天牛须搜索算法，在现有天牛须搜索算法引入自适应因子以及模拟退火的蒙特卡洛法则；

采集样本数据，采集火电厂汽轮机调节系统的实际运行数据作为样本数据；以及，

辨识功率对象模型，利用所述改进的天牛须搜索算法通过所述采集的样本数据对汽轮机调节系统功率对象模型进行辨识，得到辨识结果；

所述改进天牛须搜索算法包括，

步长因子方程；

参数设定，包括设定迭代次数、初始化随机天牛位置并设最优位置，计算天牛左须、右须位置，调用数据库中初始数据并根据天牛位置重新建立结构参数；

更新计数器，重新计算天牛左须、右须位置以进行传递函数参数的辨识，并进行适应度计算；

计算天牛预更新位置；

引入蒙特卡洛法则，根据接受概率判断是否更新天牛的位置；

判断迭代次数是否已达到初始化时设置的数值确定下一步算法；

输出最优解；

所述步长因子方程为：

δ^t＝c₁δ^t-1+δ⁰，d^t＝δ^t/c₂

其中，步长因子δ表示天牛的搜索步长，式中：δ^t为算法在第t次迭代时的步长因子，c₁与c₂为常数；

设定所述迭代次数t＝0，初始化随机天牛位置x⁰以及最佳位置x_best＝x⁰，根据公式计算天牛左须、右须位置，所述公式为：

其中，式中t为迭代次数；x_rt、x_lt分别表示天牛右须和左须在第t次迭代时的空间位置；d表示天牛左右须之间的距离，为天牛方向向量，

为了模拟天牛的搜索行为，定义它的方向向量为:

式中rand(·)为随机函数；k为空间维数；

所述适应度值计算公式为：

式中flight、fleft分别表示天牛右须和左须在当前空间位置时的适应度值；f()为适应度值函数；

所述蒙特卡洛法则方程为：

其中，表示f(x^t)预更新位置处天牛嗅到的气味浓度、f(x^t-1)表示上一次最佳位置嗅到的最强气味浓度，exp为自然指数，T为较高温度；

所述预更新位置公式为：

其中，sign()为符号函数，δ^t为算法在第t次迭代时的步长因子；

所述功率对象模型的传递函数包括总阀位指令对功率的传递函数W₁和主蒸汽压力对功率的传递函数W₂：

其中，其中，T1、n1、k1、T2、n2、k2分别表示待辨识参数；K为系统增益；τ为纯迟延时间常数；T为系统惯性时间常数；n为惯性部分的阶次，若n为非整数，则取近似整数解；所述功率对象模型进行辨识过程中适应度函数采用误差指标函数f，所述函数如下：

其中，N表示取样总点数,y_1i表示仿真对象输出，y_i表示模型输出。

2.如权利要求1所述的汽轮机调节系统功率对象模型的辨识方法，其特征在于：所述汽轮机调节系统为双输入单输出系统，所述功率对象模型的输入量包括总阀位指令和主蒸汽压力，输出量包括汽轮机输出功率。