安溪电厂热工自动化研究开题报告

目前，学术界所研究、开发出来的控制策略(算法)很多，但其中许多算法只停留在计算机仿真或实验装置的验证上，真正能有效地应用在火电厂控制系中的为数不多，以下是一些较公认的先进控制策略(算法):

一、改进的PID控制

PID控制因其具有结构简单、容易实现、鲁棒性强和能够实现无差调节的特点，在传统的热工控制系统中得到了广泛的应用。然而，常规的PID控制器是线性的，适用于小惯性小滞后的过程，当把PID控制应用在非线性、大时滞、参数不确定的系统时，很难获得满意的控制效果。因此，近年来，很多学者将其它方法和PID控制结合起来，在线调整PID参数来处理各种不确定性、非线性以及大时滞，这是热工自动化控制的一个很好的发展方向。

朱红霞等人将模糊控制与常规PID控制有机结合起来形成模糊PID控制器，结合现场运行人员的经验和专家知识建立模糊规则和模糊推理，应用在锅炉汽温调节系统中，用一组模糊校正规则，实时地对锅炉主汽温串级控制系统主PID控制器的参数进行在线调整，使PID控制器能根据系统运行情况进行变参数调节，从而提高了系统对非线性、时变性和不确定性等的处理能力。薛文顺等人将模糊PID控制器应用于锅炉一次风压的控制系统中，建立了模糊控制规则，根据被调量的偏差和被调量的变化率来选择不同的控制规律。

二、预测控制

预测控制是直接从工业过程控制中产生的一类基于模型的新型控制算法。它高度结合了工业实际的要求，综合控制质量比较高，因而很快引起工业控制界以及学术界的广泛兴趣与重视。预测控制的最大优点是对模型精度要求不高，且跟踪性能好，比较适用于复杂工业过程的控制，特别是比较适合于大滞后被控过程的自动控制。预测控制有三要素，即预测模型、滚动优化和反馈校正，它的机理表明它是一种开放式的控制策略，体现了人们在处理不确定性问题时的一种通用的思想方法。此外，预测控制还可以采取其它形式的模型，如模糊模型和神经网络模型等。

Gibbs等人通过神经网络模型来辨识被控对象的全局动态模型，并给出了基于神经网络模型的非线性全局预测控制算法，应用于锅炉的主蒸汽温度和主蒸汽压力控制系统中。 

三、自适应控制

任何受控系统都存在不确定性，仅强弱程度不同而已。而自适应控制的对象是那些存在不确定性的系统，所以这种控制应首先能在控制系统的运行过程中，通过不断地量测系统的输入、状态、输出或性能参数，逐渐了解和掌握对象。然后根据所得的过程信息，按一定的设计方法，作出控制决策去更新控制器的结构、参数或控制作用，以便在某种意义下使控制效果达到最优或次最优，或达到某个预期目标。

Fessl等人提出了一种具有递推辨识和LQ多步控制准则的自适应控制器，80年代已在2OOMW单元机组的亚临界汽包炉上第一次通过验证。所谓多步自校正控制器是按多变量编程单输入单输出控制器，系统中把自校正控制器接入模拟式串级控制回路，且代替主PID控制器。电厂和模拟试验结果证明，用多步控制准则的自适应控制器能改善过热汽温控制效果，解决了内环动态特性和非线性特性及采样周期的选择等问题。

四智能控制

随着科学技术的发展，对工业过程不仅要求控制的精确性，更加注重控制的鲁棒性、实时性、容错性以及对控制参数的自适应和自学习能力。另外，被控工业过程日趋复杂，过程严重的非线性和不确定性，使许多系统无法用数学模型精确描述。没有精确的数学模型作前提，传统控制系统的性能将大打折扣。而智能控制器的设计却不依赖过程的数学模型，因而对于复杂的工业过程往往可以取得很好的控制效果。常见的智能控制方法有以下几种:模型控制、分级递阶智能控制、专家控制、人工神经元网络控制、拟人智能控制等。这些智能控制方法各有千秋，但又存在各自的不足。同时，最近的研究又表明将它们相互交叉结合或与传统的控制方法结合将会产生更佳的效果。

B、^范文提纲

一、绪论

（一）研究背景与意义

（二）研究方法与内容

（三）自动化技术在电厂热工系统的发展趋势

二、汽轮机控制系统改造的必要性

（一）安全性

（二）有效性

（三）经济性

（四）网络调度的需求性

三、电厂热工自动化技术改造现状及存在的问题

（一）改造任务繁重化

（二）未能有效分析危险点

（三）技术改造工作总结不全面

（四）体制的因素

四、电厂热工自动化技术改造策略探究

（一）设定确切的技术改造目标

（二）拟定适宜的技术改造方案 

（三）选用相匹套的热工自动化设备

（四）统一管理电厂内部工作人员

（五）加大通信功能相关技术的改造力度

（六）计算机软件的技术改造

（七）供电电源的技术改造

五、结论

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