[发明专利]二次再热机组再热汽温的自降阶多回路集中预估控制系统

权利要求书

1.一种二次再热机组再热汽温的自降阶多回路集中预估控制系统，其特征在于：以烟气再循环风机转速和烟气挡板开度作为输入，以一次再热汽温和二次再热汽温作为输出，包括烟气再循环风机转速控制回路、烟气挡板开度控制回路，该预估控制系统所采用的控制器为预估控制器，分别将一次再热汽温的设定值和二次再热汽温的设定值与所述预估控制器预测的输出的偏差送入所述预估控制器，该预估控制器输出烟气再循环风机转速和烟气挡板开度的优化控制增量序列，所述优化控制增量序列中取当前时刻的控制作用作用于经降阶的实际对象模型，得到一次再热汽温、二次再热汽温的实际输出，下一时刻继续相同计算，实现滚动优化；

所述预估控制器包括：

预测模块，用于预测未来各个采样时刻的输出；

优化性能指标计算模块，用于根据设定的性能指标计算控制范围内最优的控制增量序列；

控制实施模块，用于将计算所得最优的控制增量序列应用于系统。

2.根据权利要求1所述的一种二次再热机组再热汽温的自降阶多回路集中预估控制系统，其特征在于：所述预估控制器所依赖的对象模型由实验数据拟合得出，通过在多个负荷点做阶跃响应试验，建立各负荷点上的线性传递函数模型，中间负荷的模型通过已建立的相邻负荷点上的线性传递函数模型通过插值的方法计算得出，模型如下：

对对象模型进行Pade近似法降阶，对

其幂级数展开式为

其中，

代入

p_ij0＝C_ij0

p_ij1＝C_ij1+C_ij0q_ij1

p_ijl＝C_ijl+C_ijl-1q_ij0+…C_ij0q_ijl

C_ijl+1+C_ijlq_ij1+…+C_ijl-k+1q_ijk＝0

C_ijl+2+C_ijl+1q_ij1+…+C_ijl-k+2q_ijk＝0

C_ijl+k+C_ijl+k-1q_ij1+…+C_ijlq_ijk＝0 (5)

解得p_ijs(s＝1,2,…l),q_ijt(t＝1,2…k)，降阶模型如下：

根据降阶后的模型推导集中式预估控制器所依据的可控自回归积分滑动平均模型，即CARIMA模型，模型如下：

其中,

模型可转化成：

通过预估控制器的预测模型为：

Y＝F₁ΔU+F₂ΔU(k-j)+GY(k) (10)

其中，

Y＝[y₁(k+1) … y₁(k+N) y₂(k+1) … y₂(k+N)]^T

ΔU＝[Δu₁(k) … Δu₁(k+N_u-1) Δu₂(k) … Δu₂(k+N_u-1)]^T

ΔU(k-j)＝[Δu₁(k-1) … Δu₁(k-n_b1) Δu₂(k-1) … Δu₂(k-n_b2)]^T

Y(k)＝[y₁(k) … y₁(k-n_a1) y₂(k) … y₂(k-n_a2)]^T

n_b1＝max(n_b11,n_b21),n_b2＝max(n_b12,n_b22),n_a1＝n_a11,n_a2＝n_a22

N为预测时域，N_u为控制时域，Y_p＝F₂ΔU(k-j)+GY(k)为基于过去输入输出的输出预测响应；

F₁、F₂、G的求解通过求解如下Diophantine方程：

为预测步数

其中，