一种循环流化床锅炉燃烧过程多变量控制方法

摘要

本发明公开了一种循环流化床锅炉燃烧过程多变量控制方法。本发明是在每一控制周期，通过数据采集设备采集锅炉运行参数并保存到数据存储模块中。广义预测控制的模型在线参数辨识模块利用存储器中的历史数据，在线辨识出CARIMA模型，并表达出过程输出变量主蒸汽压力、料床温度、烟气含氧量的步未来时刻预测值。利用最小二乘支持向量机误差估计模块对过程未来时刻预测输出作误差补偿。参考轨迹发生器得到的参考轨迹、过程未来时刻预测输出经过广义预测控制的滚动优化，通过优化算法计算使过程实际输出达到设定值。本发明解决了模型参数时变的问题，并使控制系统具有较强的鲁棒性。

主权项

1.一种循环流化床锅炉燃烧过程多变量控制方法，其特征在于该方法包括以下步骤： 步骤(1)控制周期为20-50min，在每一控制周期内，采集循环流化床锅炉运行参数，主要是采集表征燃烧特性的过程变量，包括过程输入变量，具体是给煤量、一次风量、二次风量；过程输出变量，包括料床温度、主蒸汽压力和烟气含氧量，运行参数通过在线仪表检测后存入数据存储器；步骤(2)对循环流化床锅炉燃烧过程实施多变量广义预测控制，具体是：辨识出适用于控制的CARIMA模型，在线模型辨识环节从数据存储器中读取若干组燃烧过程变量，根据预先设定的模型阶次，采用多变量最小二乘法逐行辨识出所需模型；步骤(3)读取数据存储器中历史数据，由辨识出的燃烧过程模型，预测出过程未来时刻输出；这一步骤的实施，需考虑前一控制周期模型预测输出与过程实际输出之间的误差，若误差在允许范围内，则过程未来时刻预测输出如下所示：，其中为待求控制增量向量，为当前时刻过程输出，为前一时刻控制增量，、、为Diophantine方程有关的解；若误差大于允许范围，则在过程未来时刻预测输出表达式中添加误差补偿项：；步骤(4)参考轨迹发生器输出、过程未来时刻预测输出经过广义预测控制的滚动优化环节，经优化算法计算得到给煤量、一次风量、二次风量，并作用在循环流化床锅炉对象上，调节燃烧过程，使循环流化床锅炉适应外界负荷变化的需求。