【摘 要】
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过热蒸汽温度是火力发电机组重要的运行参数,过热汽温控制系统性能好坏直接影响到发电机组安全经济运行。作为典型的热工有自衡对象,过热蒸汽温度对象具有大惯性、大迟延、强耦合、非线性和时变性的特点,传统的串级PID控制器往往难以取得较好的控制效果,对过热汽温控制系统先进控制策略进行研究具有重要意义。论文针对以上问题展开研究,主要研究内容包括:（1）可自适应优化的粒子群算法是以粒子群算法为基础,为了避免在搜
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过热蒸汽温度是火力发电机组重要的运行参数,过热汽温控制系统性能好坏直接影响到发电机组安全经济运行。作为典型的热工有自衡对象,过热蒸汽温度对象具有大惯性、大迟延、强耦合、非线性和时变性的特点,传统的串级PID控制器往往难以取得较好的控制效果,对过热汽温控制系统先进控制策略进行研究具有重要意义。论文针对以上问题展开研究,主要研究内容包括:（1）可自适应优化的粒子群算法是以粒子群算法为基础,为了避免在搜索过程中陷入局部最优和收敛精度过低的问题,利用一种自适应速度更新公式来控制个体最优和全局最优对粒子速度的影响度,前期个体最优影响度更大时,利用柯西变异进行全局寻优,后期全局最优影响度逐渐变大,此时采用高斯变异进行寻优,以此达到全局搜索和局部开发共同优化的效果。（2）基于电厂现场运行数据,采用自适应变异优化粒子群算法分别对过热汽温控制系统导前区被控对象和惰性区被控对象建立单输入单输出动态数学模型,并利用辨识出的模型对电厂历史运行数据进行复现,实验结果证明辨识出的模型能够很好的反应过热汽温控制系统被控对象的动态特性。（3）分析广义预测控制算法的参数与控制性能直接的联系,并通过MATLAB仿真进行验证。提出了一种人群搜索算法优化的控制增量矩阵补偿GPC算法,该算法以控制增量矩阵中的其他项补偿当前时刻控制增量,以达到抑制超调的目的,同时,用人群搜索算法对GPC进行参数自寻优,以提高控制系统鲁棒性。（4）以改进型GPC控制器为主控制器,以常规PID调节器为副控制器,设计改进型GPC-P串级过热汽温控制系统。首先对改进后的控制系统进行参数整定仿真,之后又进行了调节量扰动实验,外部扰动实验和鲁棒性实验,仿真实验结果表明,改进型GPC控制器相比传统GPC控制器具有更好的稳定性和快速性,且具有较为理想的抗扰动能力和鲁棒性,其控制品质符合预期。
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