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自适应混合粒子群优化DMC及其在脱硫系统中的应用
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作者 王惠杰 李绍鑫 +1 位作者 许小刚 秦志明 《华北电力大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期125-133,142,共10页
为提高脱硫系统动态矩阵算法(DMC)的控制精度,使控制器参数能够自动寻优,提出采用自适应混合粒子群算法优化DMC中的参数。首先以粒子群算法为基础,加入自适应权重和局部因子构建自适应混合粒子群,并通过Griewank函数验证自适应混合粒子... 为提高脱硫系统动态矩阵算法(DMC)的控制精度,使控制器参数能够自动寻优,提出采用自适应混合粒子群算法优化DMC中的参数。首先以粒子群算法为基础,加入自适应权重和局部因子构建自适应混合粒子群,并通过Griewank函数验证自适应混合粒子群的寻优性能;接着搭建DMC模型,使用自适应混合粒子群算法对DMC的控制时域、优化时域等参数进行迭代寻优,最后以浆液密度和机组负荷作为干扰因素对脱硫系统进行控制仿真及抗干扰测试。以某电厂600 MW机组配置脱硫塔浆液pH值为研究对象,将电厂实际运行数据作为输入检验控制系统特性。仿真结果表明:与传统PID控制以及Smith预估控制相比,自适应混合粒子群优化DMC控制下浆液pH值上升时间更短,控制更集中,波动范围小,在设定值±0.02范围内覆盖率达到99.41%。 展开更多
关键词 自适应混合粒子群算法 动态矩阵 PH值 控制优化
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火电机组热控单点信号可靠性分析 被引量:1
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作者 张力今 《发电设备》 2025年第2期90-94,共5页
以某火电机组热控可靠性排查工作为例,对单点信号在机组主、辅机保护及联锁中的可靠性进行分析,辨识其可能存在导致设备误动与拒动的风险,提出相应的完善措施。采用案例分析法,以主燃料跳闸(MFT)信号、空气预热器全停MFT信号等为例对单... 以某火电机组热控可靠性排查工作为例,对单点信号在机组主、辅机保护及联锁中的可靠性进行分析,辨识其可能存在导致设备误动与拒动的风险,提出相应的完善措施。采用案例分析法,以主燃料跳闸(MFT)信号、空气预热器全停MFT信号等为例对单点信号在保护、联锁、启停允许等条件中的作用进行分析。发现单点信号不仅在主机保护中存在拒动或误动的问题,在重要辅机保护及联锁中也存在类似问题,会对机组安全运行造成严重影响。针对发现的问题,提出增加冗余同类型单点信号构成冗余逻辑、增加不同类型单点信号构成冗余逻辑、取消或改变单点信号对启动允许的限制等建议以提高单点信号逻辑可靠性。 展开更多
关键词 火电机组 热控 单点信号 可靠性 拒动 误动
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典型超临界二氧化碳循环动态特性分析与比较 被引量:3
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作者 王迪 谢欣言 +2 位作者 周云龙 韩昕芮 王艳红 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期2945-2957,共13页
超临界二氧化碳(sCO_(2))循环布局多样,为探究循环布局对系统动态特性的影响。本文搭建了sCO_(2)再压缩循环及其三种衍生循环的动态数学模型。在相同的外部条件下,以sCO_(2)再压缩循环布局为参照循环,在热源工质流量扰动,系统质量流量... 超临界二氧化碳(sCO_(2))循环布局多样,为探究循环布局对系统动态特性的影响。本文搭建了sCO_(2)再压缩循环及其三种衍生循环的动态数学模型。在相同的外部条件下,以sCO_(2)再压缩循环布局为参照循环,在热源工质流量扰动,系统质量流量扰动以及负荷指令扰动三种不同情况下,重点比较四种循环布局中循环净功率的动态特性。结果表明,对sCO_(2)再压缩循环各部分的改造,均能有效地减少在两种流量扰动情况下循环净功率的扰动幅值,扰动幅值最低分别降至0.8%、26.5%;但也增大了循环净功率对负荷指令的响应时间,最高达到220 s。本文的研究结果为sCO_(2)循环动态特性分析及控制系统设计提供了理论参考。 展开更多
关键词 超临界二氧化碳循环 循环布局 动态特性 建模仿真
原文传递
风机平衡回路调节输出异常过程分析及逻辑优化 被引量:2
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作者 于明双 徐小芳 +2 位作者 张鹏 赵涵 杨锋 《仪器仪表与分析监测》 CAS 2024年第2期28-33,共6页
平衡回路功能在电厂风机类自动控制逻辑中有着广泛的应用。本文针对某电厂引风机由于液压油泄漏造成控制指令闭锁,进而导致平衡回路算法未实现无扰切换的现象进行了阐述及分析。将平衡回路调节输出异常过程分为三个阶段,对各阶段中主要... 平衡回路功能在电厂风机类自动控制逻辑中有着广泛的应用。本文针对某电厂引风机由于液压油泄漏造成控制指令闭锁,进而导致平衡回路算法未实现无扰切换的现象进行了阐述及分析。将平衡回路调节输出异常过程分为三个阶段,对各阶段中主要输出曲线的变化过程进行说明,并通过试验发现输出异常现象的原因。在闭锁条件触发的情况下,手操器入口值与处于闭锁状态的手操器出口值之间存在偏差,在风机动叶控制状态由自动切换为手动时,控制逻辑的反向跟踪算法将手操器出口值反向传递,输出值与入口值的不同导致手操器入口值的异常变动;同时,试验获得了平衡回路中引风机B侧加法块跟踪引脚Tout值的生成及变化规律,并计算出炉膛负压控制器的跟踪数值,对比实际值与理论计算值,验证了计算方法的正确性。最后,针对此类闭锁问题提出了逻辑优化建议。 展开更多
关键词 平衡回路 闭锁 反向跟踪算法 无扰切换
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基于改进串级策略的脱硝优化控制方法研究
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作者 高鹏 崔晓波 +2 位作者 王玮 梁小虎 张力 《机电信息》 2024年第24期14-17,22,共5页
火电机组脱硝系统被控对象具有大惯性、大滞后、多源扰动等特性问题,导致常规串级控制方法无法有效投入自动。为了提升脱硝控制系统的控制性能,结合改进Smith预估补偿控制策略与自抗扰控制策略,提出了一种改进的串级脱硝优化控制系统,... 火电机组脱硝系统被控对象具有大惯性、大滞后、多源扰动等特性问题,导致常规串级控制方法无法有效投入自动。为了提升脱硝控制系统的控制性能,结合改进Smith预估补偿控制策略与自抗扰控制策略,提出了一种改进的串级脱硝优化控制系统,算法简单,易于DCS组态搭建。通过仿真验证可知,所提改进串级控制无论在设定值跟踪还是抗扰动能力方面均明显优于传统串级PID控制,具有较好的实际工程应用价值。 展开更多
关键词 脱硝系统 串级控制 SMITH预估补偿 自抗扰控制 PID控制器
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基于模糊自整定PID的水箱液位控制 被引量:2
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作者 钱贾伟 李梦婕 成梁 《青海电力》 2024年第2期53-57,共5页
水箱液位控制系统具有时滞性、大惯性、不确定性等特点,采用传统的比例积分微分控制器(Proportional-Integral-Derivative,PID)调节难以实现液位的快速、准确调节。因此引入模糊控制理论,利用其自适应学习能力,根据实际情况调节PID控制... 水箱液位控制系统具有时滞性、大惯性、不确定性等特点,采用传统的比例积分微分控制器(Proportional-Integral-Derivative,PID)调节难以实现液位的快速、准确调节。因此引入模糊控制理论,利用其自适应学习能力,根据实际情况调节PID控制参数,以更好地适应水箱液位控制系统的参数变化。对水箱液位控制系统进行仿真实验,实验结果表明,模糊自整定PID控制有效减少了系统响应时间和系统超调量,加强了系统的快速响应性和鲁棒性。此外,还通过随机扰动仿真实验验证了模糊自整定PID控制在抵抗干扰方面的有效性。 展开更多
关键词 水箱液位控制设计 PID控制 模糊自整定PID控制
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电子膨胀阀对变频压缩机排气温度控制的实验研究 被引量:11
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作者 黄理浩 陶乐仁 +3 位作者 陶宏 张李君 张建国 季红军 《热科学与技术》 CAS CSCD 2009年第4期361-365,共5页
排气温度的有效控制对压缩机长期正常工作有重要影响。传统的办法是采用喷液冷却,但其装置复杂、控制难度大;而以过热度和排气温度作为电子膨胀阀——干式蒸发器调节回路的双反馈信号,弥补了仅仅以过热度作为反馈信号的不足,能够同时实... 排气温度的有效控制对压缩机长期正常工作有重要影响。传统的办法是采用喷液冷却,但其装置复杂、控制难度大;而以过热度和排气温度作为电子膨胀阀——干式蒸发器调节回路的双反馈信号,弥补了仅仅以过热度作为反馈信号的不足,能够同时实现对蒸发器效率、压缩机吸/排气安全的综合控制,使得制冷系统简单、易用。 展开更多
关键词 排气温度 喷液冷却 电子膨胀阀 过热度
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遗传算法的改进及在钢铁企业煤气调度中的应用 被引量:5
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作者 李智 苏福永 +1 位作者 温治 刘训良 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期645-649,共5页
通过分析钢铁生产中各重要能耗设备的能源使用特征,以及设备之间存在的耦合关系,建立了钢铁企业副产煤气使用收益最大的数学模型.同时,针对遗传算法中寻优效率低、寻优方式单一等不足,利用蚁群算法在局部搜索方式上的灵活性和多样性,将... 通过分析钢铁生产中各重要能耗设备的能源使用特征,以及设备之间存在的耦合关系,建立了钢铁企业副产煤气使用收益最大的数学模型.同时,针对遗传算法中寻优效率低、寻优方式单一等不足,利用蚁群算法在局部搜索方式上的灵活性和多样性,将蚁群算法的局部搜索过程与遗传算法中的基因变异过程进行了结合,得到了改进的实值遗传算法,并对算法的可行性及准确性进行了数学实验的验证.最后,对某钢铁厂进行了实际的研究,为其生产取得了一定的经济效益. 展开更多
关键词 副产煤气 数学模型 蚁群算法 局部搜索 遗传算法
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过热汽温的非线性广义预测控制与优化 被引量:10
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作者 王松鹤 丁维明 王伟 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第9期733-739,共7页
针对锅炉过热汽温被控对象大惯性、时变性和非线性等特点,提出了一种基于神经网络前馈补偿的在线自适应非线性预测控制算法.采用高阶惯性环节加神经网络补偿的混合非线性模型作为预测模型代替传统的可控自回归积分滑动平均(CARIMA)模型... 针对锅炉过热汽温被控对象大惯性、时变性和非线性等特点,提出了一种基于神经网络前馈补偿的在线自适应非线性预测控制算法.采用高阶惯性环节加神经网络补偿的混合非线性模型作为预测模型代替传统的可控自回归积分滑动平均(CARIMA)模型,并在此基础上推导出非线性广义预测控制(GPC)算法的控制规律,通过仿真实验得到典型工况下的最佳预估长度和控制长度,拟合出其与锅炉负荷的非线性关系.结果表明:该控制算法对于某些非线性被控对象具有良好的跟踪品质;在锅炉降负荷实验中,能有效克服对象参数和结构的时变,具有一定工程实用价值. 展开更多
关键词 过热汽温 广义预测控制 非线性 神经网络 自适应控制
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主蒸汽压力的无模型自适应预测控制 被引量:10
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作者 冯玉昌 史冬琳 白佳文 《热力发电》 CAS 北大核心 2012年第8期37-40,共4页
针对火电机组主蒸汽压力被控对象的大惯性、大迟延等特点,采用伪梯度向量的概念,对被控对象进行动态化处理,得到预测模型。提出了1种新型的无模型自适应预测控制(MFAPC)算法,将MFAPC算法用于主蒸汽压力串级控制系统的主调节器中,副调节... 针对火电机组主蒸汽压力被控对象的大惯性、大迟延等特点,采用伪梯度向量的概念,对被控对象进行动态化处理,得到预测模型。提出了1种新型的无模型自适应预测控制(MFAPC)算法,将MFAPC算法用于主蒸汽压力串级控制系统的主调节器中,副调节器采用常规PI控制器。仿真结果表明,MFAPC-PI串级控制系统较常规PID-PI串级控制系统响应速度快、抗干扰性能强,对系统参数时变具有较好的鲁棒性。 展开更多
关键词 火电机组 主蒸汽压力 MFAPC算法 预测控制 串级控制系统
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新型智能热量表的开发研究 被引量:13
11
作者 金海龙 潘勇 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第2期350-352,共3页
提出了一种新型热量表的软、硬件设计方法。采用目前国际上功耗最低的MSP430F135单片机为主控器,Pt1000为温度传感器,其流量测量部分采用最新的无磁流量测量方法,提高流量测量的精度和灵敏度,设计中还留有数据输出接口,便于各种数据的... 提出了一种新型热量表的软、硬件设计方法。采用目前国际上功耗最低的MSP430F135单片机为主控器,Pt1000为温度传感器,其流量测量部分采用最新的无磁流量测量方法,提高流量测量的精度和灵敏度,设计中还留有数据输出接口,便于各种数据的远传和记录。同时系统的一些外围器件采用分别供电的方式工作,这样可以进一步降低功耗。 展开更多
关键词 低功耗 单片机 温度传感器 无磁流量计
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超超临界再热机组凝结水节流负荷动态响应特性 被引量:4
12
作者 谷俊杰 王鹏 侯雅飞 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第5期372-377,388,共7页
以低压加热系统质量守恒和能量守恒方程为基础,对超超临界再热机组凝结水质量流量与机组负荷的动态关系进行探讨,建立两者之间的数学模型.根据某电厂1 000MW超超临界再热机组热平衡图及结构参数,对动态模型进行仿真.结果表明:在额定工况... 以低压加热系统质量守恒和能量守恒方程为基础,对超超临界再热机组凝结水质量流量与机组负荷的动态关系进行探讨,建立两者之间的数学模型.根据某电厂1 000MW超超临界再热机组热平衡图及结构参数,对动态模型进行仿真.结果表明:在额定工况下,改变凝结水质量流量大小,可得到对应的凝结水质量流量与机组负荷的传递函数;在不同工况下,随着机组负荷的增大,传递函数的增益系数变大,而时间常数变小. 展开更多
关键词 超超临界再热机组 动态模型 凝结水节流 热平衡图 仿真
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基于燃烧优化的CFB锅炉最优静态调节特性研究 被引量:3
13
作者 刘众元 马素霞 +2 位作者 李国胜 刘建华 邢秀峰 《热力发电》 CAS 北大核心 2017年第5期50-55,62,共7页
目前,循环流化床(CFB)机组自动发电控制(AGC)一直处于动荡调节过程之中,致使各调节机构动作频繁,这主要是由于对CFB锅炉燃烧系统各调节量随负荷的变化规律(即静态特性)不明所致。因此,根据CFB锅炉的容量、结构、分离器性能、脱硫效率等... 目前,循环流化床(CFB)机组自动发电控制(AGC)一直处于动荡调节过程之中,致使各调节机构动作频繁,这主要是由于对CFB锅炉燃烧系统各调节量随负荷的变化规律(即静态特性)不明所致。因此,根据CFB锅炉的容量、结构、分离器性能、脱硫效率等,通过调节给煤粒度分布、床压降和一二次风比,获得最优物料质量浓度分布,并降低底渣含碳量和飞灰含碳量,然后建立炉内热量平衡、物料平衡和碳量平衡方程,采用牛顿法求解非线性方程组,获得CFB锅炉在不同负荷下燃用不同煤质及其在不同给煤粒度分布下的静态调节特性,确定CFB锅炉优化运行时的燃料量、一次风量、二次风量、石灰石量和排渣量等最佳调节量,将其作为CFB锅炉燃烧调节设定值,可实现CFB锅炉燃烧解耦控制。 展开更多
关键词 CFB锅炉 静态特性 燃烧优化 给煤粒度分布 一二次风比 床压降
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燃煤机组烟气脱硫系统供浆控制策略研究与应用 被引量:10
14
作者 王伟 郑茗友 +2 位作者 赵文杰 王建峰 郄英杰 《华北电力大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2021年第6期113-118,126,共7页
为了有效控制火电厂SO_(2)排放浓度,满足超低排放要求,实现石灰石供浆量自动控制,针对现有的以吸收塔浆液pH值为被控量的石灰石供浆泵控制系统存在的抗扰动能力弱、控制效果差、自动化程度低等问题,提出了一种新型的以净烟气SO_(2)浓度... 为了有效控制火电厂SO_(2)排放浓度,满足超低排放要求,实现石灰石供浆量自动控制,针对现有的以吸收塔浆液pH值为被控量的石灰石供浆泵控制系统存在的抗扰动能力弱、控制效果差、自动化程度低等问题,提出了一种新型的以净烟气SO_(2)浓度为被控对象的石灰石供浆泵自动控制方案,创新性地引入在线计算的补偿修正系数对理论供浆量进行修正,以此作为供浆量的前馈信号,并引入模糊控制进一步提高控制质量,结合串级控制系统实现石灰石供浆泵的自动控制。最后,将所设计的控制策略应用于山西某电厂脱硫系统。运行结果表明:石灰石供浆泵自动控制系统能够长期稳定运行,降低了运行人员工作强度,实现了SO_(2)超低排放的自动控制,减少了人为因素导致的脱硫净烟气二氧化硫超标事故。 展开更多
关键词 自动控制 烟气脱硫 前馈补偿 供浆泵 模糊控制
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超超临界机组一次调频动作中间点过热度动态特性研究 被引量:2
15
作者 谷俊杰 王鹏 +1 位作者 白智中 张岩 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第12期3525-3534,共10页
以直流锅炉汽水系统质量守恒和能量守恒为基础,根据IAPWS-IF97分区标准划分水冷壁区域,并对超超临界机组高压调门开度与中间点过热度的动态关系进行探讨,建立两者之间的数学模型,为一次调频控制系统的改进方案提供理论基础。根据某1000M... 以直流锅炉汽水系统质量守恒和能量守恒为基础,根据IAPWS-IF97分区标准划分水冷壁区域,并对超超临界机组高压调门开度与中间点过热度的动态关系进行探讨,建立两者之间的数学模型,为一次调频控制系统的改进方案提供理论基础。根据某1000MW超超临界直流锅炉的运行数据及结构参数,对所得模型进行仿真。结果表明:额定工况下,中间点过热度随着高压调门开度的增大而下降,当其值超过保护动作设定值时,机组将处于不安全运行状态;在不同工况下,随着机组运行负荷越大,中间点过热度变化越小,汽水系统稳定性越好,但机组一次调频能力越差。 展开更多
关键词 超超临界机组 汽水系统 中间点过热度 一次调频 数学模型
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机炉协调系统的子空间辨识及预测控制 被引量:3
16
作者 吴啸 沈炯 《东南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第A02期281-286,共6页
针对机炉协调系统,提出一种基于子空间辨识和多模型策略结合的数据驱动建模方法.基于多模型建模的分解合成原理,原有非线性系统首先被划分为若干个工作区间,通过获取与各工作区间对应的输入输出数据,使用子空间辨识的方法以获得局部状... 针对机炉协调系统,提出一种基于子空间辨识和多模型策略结合的数据驱动建模方法.基于多模型建模的分解合成原理,原有非线性系统首先被划分为若干个工作区间,通过获取与各工作区间对应的输入输出数据,使用子空间辨识的方法以获得局部状态空间模型.随后,利用各局部模型在切换点上的连贯关系,将所有局部模型转化到一组共同的基下,从而获得整体多模型系统.由于其数据驱动特性,该建模方法可以在系统机理和结构未知的情况下,被广泛用于各种类型对象,同时由于所得模型具有状态空间形式,因此又适用于高级控制器的设计.基于辨识模型,将多模型预测控制器用于机炉协调系统的大范围变工况调节.仿真研究证明了该方法的有效性. 展开更多
关键词 机炉协调系统 子空间辨识 模型预测控制 多模型
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基于DOE方法的甩负荷动态特性敏感性仿真分析 被引量:2
17
作者 胡鹏飞 谢诞梅 熊扬恒 《汽轮机技术》 北大核心 2015年第6期417-421,共5页
汽轮发电机组甩负荷工况是一种极端的变工况运行过程,其调节系统动态特性的变化直接关系到机、炉、电系统的安全和稳定。在调节系统动态数学模型的基础上,借助DOE(Design of Experiment)方法的基本思想,从实验设计、仿真分析、数据汇总... 汽轮发电机组甩负荷工况是一种极端的变工况运行过程,其调节系统动态特性的变化直接关系到机、炉、电系统的安全和稳定。在调节系统动态数学模型的基础上,借助DOE(Design of Experiment)方法的基本思想,从实验设计、仿真分析、数据汇总与统计的角度出发,定量分析了甩负荷动态特性对机组本体设备及其调节系统相关因素的敏感性大小,研究了多因素耦合作用下的敏感性突增变化及各因素间存在的相互作用效应。最后重点对转子飞升时间常数进行了仿真研究。 展开更多
关键词 甩负荷 动态特性 敏感性分析 DOE方法
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基于单神经元自适应PID的汽轮机转速控制与仿真 被引量:3
18
作者 李铜桥 《汽轮机技术》 北大核心 2013年第2期139-140,143,共3页
常规的汽轮机转速PID控制器参数整定困难,控制效果难以满足船用汽轮机控制需求。改进了基于单神经元的自适应PID控制器,提出了根据偏差按指数规律调整的比例系数K调整策略,将其应用到汽轮机转速控制中,仿真试验表明,该方法与传统的PID... 常规的汽轮机转速PID控制器参数整定困难,控制效果难以满足船用汽轮机控制需求。改进了基于单神经元的自适应PID控制器,提出了根据偏差按指数规律调整的比例系数K调整策略,将其应用到汽轮机转速控制中,仿真试验表明,该方法与传统的PID控制相比,具有超调小、响应快、自适应性强等优点,明显改善了汽轮机调速系统的控制品质。 展开更多
关键词 汽轮机 数字电液控制系统 单神经元PID控制
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基于改进遗传算法的汽轮机DEH系统参数优化 被引量:2
19
作者 李娜 吕丽革 《电力科学与工程》 2010年第4期58-61,共4页
在简要介绍改进遗传算法的基础上,将其应用于汽轮机数字电液调节系统的参数优化,并给出了参数优化过程。该算法有效抑制了算法早熟,提高了算法的全局搜索能力和局部搜索能力。优化结果表明,这种优化算法具有计算速度快、精度高、程序通... 在简要介绍改进遗传算法的基础上,将其应用于汽轮机数字电液调节系统的参数优化,并给出了参数优化过程。该算法有效抑制了算法早熟,提高了算法的全局搜索能力和局部搜索能力。优化结果表明,这种优化算法具有计算速度快、精度高、程序通用性强等优点,为汽轮机调节系统的参数优化提供了一种有效的方法,具有一定的参考价值。 展开更多
关键词 遗传算法 数字电液调节系统 参数优化
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大型燃煤机组再热汽温模型预测控制研究 被引量:2
20
作者 黄永红 李念平 李雷 《湖南电力》 2007年第2期1-4,共4页
针对某300MW燃煤机组,提出了一种再热汽温模型预测控制策略,分析了其算法过程,编制了MATLAB仿真程序并进行了仿真研究和分析。仿真结果表明,该再热汽温模型控制系统具有良好的给定值跟随性、抗干扰性和鲁棒性,具有一定的理论和实用价值。
关键词 预测控制 模型算法控制 再热汽温 MATLAB仿真
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