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一种中间再热燃油机组最优控制参数整定方法及装置.pdf

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一种 中间 燃油 机组 最优 控制 参数 方法 装置
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摘要
申请专利号:

CN201610953802.3

申请日:

2016.10.25

公开号:

CN106483848A

公开日:

2017.03.08

当前法律状态:

实审

有效性:

审中

法律详情: 实质审查的生效IPC(主分类):G05B 13/04申请日:20161025|||公开
IPC分类号: G05B13/04 主分类号: G05B13/04
申请人: 广东电网有限责任公?#38236;?#21147;科学研究院; 上海交通大学
发明人: 陈世和; 张卫东; 潘凤萍; 冯华雨; 罗嘉; 蔡云泽; 黄卫剑; 叶向前; 吴乐; 王越超; 陈文
地址: 510080 广东省广州?#24615;?#31168;区东风东路水均岗8号
优?#28909;ǎ?/td>
专利代理机构: ?#26412;?#38598;佳知识产权代理有限公司 11227 代理人: 杨炳财;屈慧丽
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法律状态
申请(专利)号:

CN201610953802.3

授权公告号:

|||

法律状态公告日:

2017.04.05|||2017.03.08

法律状态类型:

实质审查的生效|||公开

摘要

本发明实施例公开了一种中间再热燃油机组最优控制参数整定方法及装置,以H2最优控制方法为基础,运用控制器参数和系统性能与鲁棒性之间的规律,通过系统上升时间和滤波器参数之间满足的线性方程、计算负载变化后机炉燃油系统维持稳定的滤波器参数的最大值得出滤波器参数的区间,然后查表找到满足汽车侧超调量和锅炉侧超调量要求的滤波器参数值,解决了现有的通过代数运算求取低通滤波器的参数的方法需要经过繁杂的计算、实用性低的技术问题。

权利要求书

1.一种中间再热燃油机组最优控制参数整定方法,其特征在于,包括:
通过计算预置的最终控制器的滤波器参数的最大值λmax;
通过二分查找算法计算满足负载变化后机炉燃油系统在预置的最终控制器的控制下
可以保持稳定的滤波器参数的最大值λmin;
通过查表在(λmin,λmax)区间内找到满足汽车侧超调量和锅炉侧超调量要求的滤波器参
数值λ。
2.根据权利要求1所述的中间再热燃油机组最优控制参数整定方法,其特征在于,在通
过计算预置的最终控制器的滤波器参数的最大值λmax之前还包
括:
建立用来控制机炉燃油系统的最终控制器。
3.根据权利要求2所述的中间再热燃油机组最优控制参数整定方法,其特征在于,建立
用来控制中间再热燃油机组的最终控制器具体包括:
根据H2最优化控制方法设计出用来控制机炉燃油系统的最优控制器Qopt(s);
通过引入低通滤波器将最优控制器Qopt(s)转化成最终
控制器C(s)=Q(s)[I-G(s)Q(s)]-1。
4.根据权利要求1所述的中间再热燃油机组最优控制参数整定方法,其特征在于,通过
二分查找算法计算满足负载变化后机炉燃油系统在预置的最终控制器的控制下可以保持
稳定的滤波器参数的最大值λmin具体为:
设定左边界λR=λmax、?#20918;?#30028;和设置可信域a;
对负载变化后机炉燃油系统在预置的最终控制器的控制下的稳定情况进行循环判定,
若λ=λl时机炉燃油系统稳定则初始化λR=λl,否则初始化λl=λl,直
到λR-λl≤a时,停止循环,并输出λmin=λR。
5.根据权利要求3所述的中间再热燃油机组最优控制参数整定方法,其特征在于,根据
H2最优化控制方法设计出用来控制机炉燃油系统的最优控制器Qopt(s)具体包括:
根据H2最优化控制方法设计出用来控制机炉燃油系统的初始控制器F(s);
?#36816;?#36848;初始控制器F(s)的阶数进?#20449;?#26029;,若阶数不小于五阶,则对sF(s)作三阶麦克劳
?#32456;?#24320;并将结果升序排列后取前3项的系数分别作为I、P、D参数得出?#26434;?#30340;PID控制器,然
后将所述PID控制器作为最优控制器Qopt(s);若阶数小于五阶,则将所述初始控制器F(s)作
为最优控制器Qopt(s)。
6.一种中间再热燃油机组最优控制参数整定装置,其特征在于,包括:
第一最大值计算模块,用于通过计算预置的最终控制器的
滤波器参数的最大值λmax;
第二最大值计算模块,用于通过二分查找算法计算满足负载变化后机炉燃油系统在预
置的最终控制器的控制下可以保持稳定的滤波器参数的最大值λmin;
滤波器参数值计算模块,用于通过查表在(λmin,λmax)区间内找到满足汽车侧超调量和
锅炉侧超调量要求的滤波器参数值λ。
7.根据权利要求6所述的中间再热燃油机组最优控制参数整定装置,其特征在于,还包
括:
最终控制器建立模块,用于建立用来控制机炉燃油系统的最终控制器。
8.根据权利要求7所述的中间再热燃油机组最优控制参数整定装置,其特征在于,所述
最终控制器建立模块包括最优控制器建立单元和转化单元;
所述最优控制器建立单元,用于根据H2最优化控制方法设计出用来控制机炉燃油系统
的最优控制器Qopt(s);
所述转化单元,用于通过引入低通滤波器将最优控制器
Qopt(s)转化成最终控制器C(s)=Q(s)[I-G(s)Q(s)]-1。
9.根据权利要求6所述的中间再热燃油机组最优控制参数整定装置,其特征在于,所述
第二最大值计算模块包括参数设定单元和循环计算单元;
所述参数设定单元,用于设定左边界λR=λmax、?#20918;?#30028;和设置可信域a;
所述循环计算单元,用于对负载变化后机炉燃油系统在预置的最终控制器的控制下的
稳定情况进行循环判定,若λ=λl时机炉燃油系统稳定则初始化λR=λl,否则初始化
λl=λl,直到λR-λl≤a时,停止循环,并输出λmin=λR。
10.根据权利要求8所述的中间再热燃油机组最优控制参数整定装置,其特征在于,所
述最优控制器建立单元包括初始控制器建立子单元和控制器?#21040;?#23376;单元;
所述初始控制器建立子单元,根据H2最优化控制方法设计出用来控制机炉燃油系统的
初始控制器F(s);
所述控制器?#21040;?#23376;单元,用于?#36816;?#36848;初始控制器F(s)的阶数进?#20449;?#26029;,若阶数不小于
五阶,则对sF(s)作三阶麦克劳?#32456;?#24320;并将结果升序排列后取前3项的系数分别作为I、P、D
参数得出?#26434;?#30340;PID控制器,然后将所述PID控制器作为最优控制器Qopt(s);若阶数小于五
阶,则将所述初始控制器F(s)作为最优控制器Qopt(s)。

说明书

一种中间再热燃油机组最优控制参数整定方法及装置

技术领域

本发明涉及燃油机参数整定领域,尤其涉及一种中间再热燃油机组最优控制参数
整定方法及装置。

背景技术

单元机组的机炉协调系统是一个多变量、强耦合、非线性的复杂系统,在运行的过
程中,机炉系统会受到外界电网负荷变化,炉内压力变化等诸多因素的干扰,给控制系统设
计提出了严峻挑战。其中,中间再热燃油机组机炉协调系统的动态数学模型(一般为满负荷
下的传递函数模型)可简化为一个双输入双输出的系统,主要通过汽机负荷指令μ和锅炉负
荷指令B分别对机组的实发功率N和主汽机压力PT进行协调控制。?#28304;耍?#19987;著Zhang
W.Quantitative Process Control Theory[M].Boca Raton:CRC Press,2012中提出了H2
最优控制方法为基础,H2最优控制的关键一环是引入了低通滤波器,使系统降低了对参数
变化的敏感性,即系统的负荷发生变化时,其控制?#20998;?#19981;会发生大的改变,而由于系统自身
负载的变化,我们很难确定一个固定的模型参数,所以运用H2最优控制方法的关键是控制
器参数整定问题。

现有的H2最优控制的控制器参数整定方法是通过代数运算求取低通滤波器的参
数。

然而,现有的通过代数运算求取低通滤波器的参数的方法需要经过繁杂的计算,
实用性低。

发明内容

本发明实施例提供了一种中间再热燃油机组最优控制参数整定方法及装置,以H2
最优控制方法为基础,运用控制器参数和系统性能与鲁棒性之间的规律,通过系统上升时
间和滤波器参数之间满足的线性方程、计算负载变化后机炉燃油系统维持稳定的滤波器参
数的最大值得出滤波器参数的区间,然后查表找到满足汽车侧超调量和锅炉侧超调量要求
的滤波器参数值,解决了现有H2最优控制的控制器参数整定方法需要经过繁杂的计算、实
用性低的技术问题。

本发明实施例提供的一种中间再热燃油机组最优控制参数整定方法,包括:

通过计算预置的最终控制器的滤波器参数的最大值
λmax;

通过二分查找算法计算满足负载变化后机炉燃油系统在预置的最终控制器的控
制下可以保持稳定的滤波器参数的最大值λmin;

通过查表在(λmin,λmax)区间内找到满足汽车侧超调量和锅炉侧超调量要求的滤波
器参数值λ。

可选地,

在通过计算预置的最终控制器的滤波器参数的最大
值λmax之前还包括:

建立用来控制机炉燃油系统的最终控制器。

可选地,

建立用来控制中间再热燃油机组的最终控制器具体包括:

根据H2最优化控制方法设计出用来控制机炉燃油系统的最优控制器Qopt(s);

通过引入低通滤波器将最优控制器Qopt(s)转化成
最终控制器C(s)=Q(s)[I-G(s)Q(s)]-1。

可选地,

通过二分查找算法计算满足负载变化后机炉燃油系统在预置的最终控制器的控
制下可以保持稳定的滤波器参数的最大值λmin具体为:

设定左边界λR=λmax、?#20918;?#30028;和设置可信域a;

对负载变化后机炉燃油系统在预置的最终控制器的控制下的稳定情况进行循环
判定,若λ=λl时机炉燃油系统稳定则初始化λR=λl,否则初始化λl=λl,
直到λR-λl≤a时,停止循环,并输出λmin=λR。

可选地,

根据H2最优化控制方法设计出用来控制机炉燃油系统的最优控制器Qopt(s)具体
包括:

根据H2最优化控制方法设计出用来控制机炉燃油系统的初始控制器F(s);

?#36816;?#36848;初始控制器F(s)的阶数进?#20449;?#26029;,若阶数不小于五阶,则对sF(s)作三阶麦
克劳?#32456;?#24320;并将结果升序排列后取前3项的系数分别作为I、P、D参数得出?#26434;?#30340;PID控制
器,然后将所述PID控制器作为最优控制器Qopt(s);若阶数小于五阶,则将所述初始控制器F
(s)作为最优控制器Qopt(s)。

本发明实施例提供的一种中间再热燃油机组最优控制参数整定装置,包括:

第一最大值计算模块,用于通过计算预置的最终控制
器的滤波器参数的最大值λmax;

第二最大值计算模块,用于通过二分查找算法计算满足负载变化后机炉燃油系统
在预置的最终控制器的控制下可以保持稳定的滤波器参数的最大值λmin;

滤波器参数值计算模块,用于通过查表在(λmin,λmax)区间内找到满足汽车侧超调
量和锅炉侧超调量要求的滤波器参数值λ。

可选地,

所述中间再热燃油机组最优控制参数整定装置还包括:

最终控制器建立模块,用于建立用来控制机炉燃油系统的最终控制器。

可选地,

所述最终控制器建立模块包括最优控制器建立单元和转化单元;

所述最优控制器建立单元,用于根据H2最优化控制方法设计出用来控制机炉燃油
系统的最优控制器Qopt(s);

所述转化单元,用于通过引入低通滤波器将最优控
制器Qopt(s)转化成最终控制器C(s)=Q(s)[I-G(s)Q(s)]-1。

可选地,

所述第二最大值计算模块包括参数设定单元和循环计算单元;

所述参数设定单元,用于设定左边界λR=λmax、?#20918;?#30028;和设置可信域a;

所述循环计算单元,用于对负载变化后机炉燃油系统在预置的最终控制器的控制
下的稳定情况进行循环判定,若λ=λl时机炉燃油系统稳定则初始化λR=λl,否则初
始化λl=λl,直到λR-λl≤a时,停止循环,并输出λmin=λR。

可选地,

所述最优控制器建立单元包括初始控制器建立子单元和控制器?#21040;?#23376;单元;

所述初始控制器建立子单元,根据H2最优化控制方法设计出用来控制机炉燃油系
统的初始控制器F(s);

所述控制器?#21040;?#23376;单元,用于?#36816;?#36848;初始控制器F(s)的阶数进?#20449;?#26029;,若阶数不
小于五阶,则对sF(s)作三阶麦克劳?#32456;?#24320;并将结果升序排列后取前3项的系数分别作为I、
P、D参数得出?#26434;?#30340;PID控制器,然后将所述PID控制器作为最优控制器Qopt(s);若阶数小于
五阶,则将所述初始控制器F(s)作为最优控制器Qopt(s)。

从以上技术方案可以看出,本发明实施例具有以下优点:

以H2最优控制方法为基础,运用控制器参数和系统性能与鲁棒性之间的规律,通
过系统上升时间和滤波器参数之间满足的线性方程、计算负载变化后机炉燃油系统维持稳
定的滤波器参数的最大值得出滤波器参数的区间,然后查表找到满足汽车侧超调量和锅炉
侧超调量要求的滤波器参数值,解决了现有的通过代数运算求取低通滤波器的参数的方法
需要经过繁杂的计算、实用性低的技术问题,在满足控制要求的情况下降低系统对建模误
差和非线性的敏感性,优化系统的鲁棒性,同?#26412;?#26377;普适性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现
有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本
发明的一些实施例,?#26434;?#26412;领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可
以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例提供的一种中间再热燃油机组最优控制参数整定方法的一个
实施例的流程示意图;

图2为本发明实施例提供的一种中间再热燃油机组最优控制参数整定方法的另一
个实施例的流程示意图;

图3为本发明实施例提供的一种中间再热燃油机组最优控制参数整定装置的一个
实施例的结构示意图;

图4为本发明实施例提供的一种中间再热燃油机组最优控制参数整定装置的另一
个实施例的结构示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种中间再热燃油机组最优控制参数整定方法及装置,以H2
最优控制方法为基础,运用控制器参数和系统性能与鲁棒性之间的规律,通过系统上升时
间和滤波器参数之间满足的线性方程、计算负载变化后机炉燃油系统维持稳定的滤波器参
数的最大值得出滤波器参数的区间,然后查表找到满足汽车侧超调量和锅炉侧超调量要求
的滤波器参数值,解决了现有的通过代数运算求取低通滤波器的参数的方法需要经过繁杂
的计算、实用性低的技术问题。

为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂,下面将结合本发明
实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方?#38468;?#34892;清楚、完整地描述,显然,下面所描述
的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而非全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域
普通技术人员在没有做出创造性劳动前提?#28388;?#33719;得的所有其它实施例,都属于本发明保护
的范围。

首先,对H2最优控制方法控制器参数和系统性能与鲁棒性之间的规律进行说明:

规律1:系统的上升时间ts与滤波器参数之间?#31169;?#20284;满足线性方程:ts=aλ+b,?#26434;?br />复杂的对象,式中的a,b值可以通过记录不同λ值?#24459;?#35745;出的控制系统的上升时间,再对数
据做最小二乘法拟?#31995;?#21040;。例如,?#38405;?00MW中间再热燃油机组有a=3.24b=0.19,即tr=
(3.24?#21147;?0.19)×s。

规律2:λ参数会影响系统的超调量,但是在一定范围内系统出现无超调的现象。设
使系统无超调的所有λ参数的集合为A,则A={λi,λi∈(λmin,λmax)}。根据操作经验,当λ<λmin
时,系统响应过快,在上升过程中会出现抖动,从而产生超调,此时超调会随着λ的减小而增
大。当λ>λmax时,由于λ增大导致系统时间常数增大,系统的响应变慢,控制器的带宽增大,
系统的阻尼比变小,系统不会产生超调。

规律3:当λ值发生变化令系统产生超调时,汽机一侧的系统输出波动要比锅炉侧
的系统输出?#38405;?#22411;误差更敏?#34892;?br />

规律4:当负载变化时,系统原有的动态模型参数随之发生改变,在这种情况下,λ
参数取值不当会导致系统不稳定。参数λ取值越大,控制系统的鲁棒性越好。

因此机炉燃油系统满足以下准则:

汽机侧超调量σN满足σN≤σN0,上升时间tN满足tN≤tN0;

锅炉侧超调量σP满足σP≤σP0,上升时间tP满足tP≤tP0;

请参阅图1,本发明实施例提供了一种中间再热燃油机组最优控制参数整定方法
的一个实施例,包括:

101,通过计算预置的最终控制器的滤波器参数的最
大值λmax;

在本发明实施例中,首先需要通过计算预置的最终控
制器的滤波器参数的最大值λmax,需要说明的是tN0代表机炉燃油系统汽车侧的上升时间,an
和bN分别为汽车侧线性方程ts=aλ+b移向成的系数,tp0代表机炉燃油系统锅炉
侧的上升时间,ap和bp分别为锅炉侧线性方程的ts=aλ+b移向成的系数。

102,通过二分查找算法计算满足负载变化后机炉燃油系统在预置的最终控制器
的控制下可以保持稳定的滤波器参数的最大值λmin;

在本发明实施例中,在通过计算预置的最终控制器的
滤波器参数的最大值λmax之后,还需要通过二分查找算法计算满足负载变化后机炉燃油系
统在预置的最终控制器的控制下可以保持稳定的滤波器参数的最大值λmin。

103,通过查表在(λmin,λmax)区间内找到满足汽车侧超调量和锅炉侧超调量要求的
滤波器参数值λ;

在本发明实施例中,在通过二分查找算法计算满足负载变化后机炉燃油系统在预
置的最终控制器的控制下可以保持稳定的滤波器参数的最大值λmin之后,还需要通过查表
在(λmin,λmax)区间内找到满足汽车侧超调量和锅炉侧超调量要求的滤波器参数值λ。

请参阅图2,本发明实施例提供了一种中间再热燃油机组最优控制参数整定方法
的另一个实施例,包括:

201,根据H2最优化控制方法设计出用来控制机炉燃油系统的初始控制器F(s);

在本发明实施例中,首先需要根据H2最优化控制方法设计出用来控制机炉燃油系
统的初始控制器F(s)。

202,对初始控制器F(s)的阶数进?#20449;?#26029;,若阶数不小于五阶,则对sF(s)作三阶麦
克劳?#32456;?#24320;并将结果升序排列后取前3项的系数分别作为I、P、D参数得出?#26434;?#30340;PID控制
器,然后将PID控制器作为最优控制器Qopt(s);若阶数小于五阶,则将初始控制器F(s)作为
最优控制器Qopt(s);

在本发明实施例中,在根据H2最优化控制方法设计出用来控制机炉燃油系统的初
始控制器F(s)之后,还需要对初始控制器F(s)的阶数进?#20449;?#26029;,若阶数不小于五阶,则对sF
(s)作三阶麦克劳?#32456;?#24320;并将结果升序排列后取前3项的系数分别作为I、P、D参数得出?#26434;?br />的PID控制器,然后将PID控制器作为最优控制器Qopt(s);若阶数小于五阶,则将初始控制器
F(s)作为最优控制器Qopt(s)。

203,通过引入低通滤波器将最优控制器Qopt(s)转
化成最终控制器C(s)=Q(s)[I-G(s)Q(s)]-1;

在本发明实施例中,在对初始控制器F(s)的阶数进?#20449;?#26029;,若阶数不小于五
阶,则对sF(s)作三阶麦克劳?#32456;?#24320;并将结果升序排列后取前3项的系数分别作为I、P、D
参数得出?#26434;?#30340;PID控制器,然后将PID控制器作为最优控制器Qopt(s);若阶数小于五阶,
则将初始控制器F(s)作为最优控制器Qopt(s)之后,还需要通过引入低通滤波器
将最优控制器Qopt(s)转化成最终控制器C(s)=Q(s)[I-G
(s)Q(s)]-1;需要说明的是mr为机炉燃油系统的最优控制器Qopt(s)在原点的极点个数,nl为
分子的最高?#29366;?#19982;分母的最高?#29366;?#20043;差。例如,当机炉燃油系统输出为?#33258;?#20449;号时
若机炉燃油系统输出为斜坡信号,则对200MW中间再热燃
油机组的协调控制,

204,通过计算预置的最终控制器的滤波器参数的最
大值λmax;

在本发明实施例中,在通过引入低通滤波器将最优
控制器Qopt(s)转化成最终控制器C(s)=Q(s)[I-G(s)Q(s)]-1之后,还需要通过
计算预置的最终控制器的滤波器参数的最大值λmax;需要说明
的是,根据规律1,λ0由方程ts=aλ+b来决定,根据准则,汽机侧超调量σN要满足σN≤σN0,上升
时间tN就需要满足tN=aλ+b≤tN0,锅炉侧超调量σP要满足σP≤σP0,上升时间tP就要满足tP=
aλ+b≤tP0,然后进行移向处理即得出且其中tN0代表机炉燃油系统
汽车侧的上升时间,an和bN分别为汽车侧线性方程ts=aλ+b移向成的系数,tp0代
表机炉燃油系统锅炉侧的上升时间,ap和bp分别为锅炉侧线性方程的ts=aλ+b移向成
的系数,再根据规律4,λ0要取最大值,所以

205,设定左边界λR=λmax、?#20918;?#30028;和设置可信域a;

在本发明实施例中,在通过计算预置的最终控制器的
滤波器参数的最大值λmax之后,还需要设定左边界λR=λmax、?#20918;?#30028;和设置可信域a。

206,若λ=λl时机炉燃油系统稳定则初始化λR=λl,否则初始化λl=λl,
直到λR-λl≤a时,停止循环,并输出λmin=λR;

在本发明实施例中,在设定左边界λR=λmax、?#20918;?#30028;和设置可信域a之后,
还需要对负载变化后机炉燃油系统在预置的最终控制器的控制下的稳定情况进行循环判
定,若λ=λl时机炉燃油系统稳定则初始化λR=λl,否则初始化λl=λl,
直到λR-λl≤a时,停止循环,并输出λmin=λR。

207,通过查表在(λmin,λmax)区间内找到满足汽车侧超调量和锅炉侧超调量要求的
滤波器参数值λ;

在本发明实施例中,在设对负载变化后机炉燃油系统在预置的最终控制器的控制
下的稳定情况进行循环判定,若λ=λl时机炉燃油系统稳定则初始化λR=λl,否则初
始化直到λR-λl≤a时,停止循环,并输出λmin=λR之后,还需要通过查表
在(λmin,λmax)区间内找到满足汽车侧超调量和锅炉侧超调量要求的滤波器参数值λ;需要说
明的是,例如对200MW中间再热燃油机组的机炉燃油系统,滤波器参数值λ与汽机侧和锅炉
侧的超调量的关系见表1,通过查表在(λmin,λmax)区间内找到可满足超调量要求的合?#23454;摩?br />值。举例说明如下:若汽机侧N要求超调量不超过15%,而经过查表发?#20540;?#28388;波器参数在7.5
到10之间时,可满足要求,此时根据情况可取中间数8.75,为了计算方便可取9,若此时超调
量可满足,则以9作为该通道的滤波器参数,若不满足,再取中间数8作为该通道的滤波器参
数,以此类推。

表1参数λ与汽机侧(P)和锅炉侧(N)的超调量的关系



请参阅图3,本发明实施例提供了一种中间再热燃油机组最优控制参数整定装置
的一个实施例,包括:

第一最大值计算模块301,用于通过计算预置的最终
控制器的滤波器参数的最大值λmax。

第二最大值计算模块302,用于通过二分查找算法计算满足负载变化后机炉燃油
系统在预置的最终控制器的控制下可以保持稳定的滤波器参数的最大值λmin。

滤波器参数值计算模块303,用于通过查表在(λmin,λmax)区间内找到满足汽车侧超
调量和锅炉侧超调量要求的滤波器参数值λ。

请参阅图4,本发明实施例提供了一种中间再热燃油机组最优控制参数整定装置
的另一个实施例,包括:

最终控制器建立模块401,用于建立用来控制机炉燃油系统的最终控制器。

最终控制器建立模块401包括最优控制器建立单元4011和转化单元4012;

最优控制器建立单元4011,用于根据H2最优化控制方法设计出用来控制机炉燃油
系统的最优控制器Qopt(s);

最优控制器建立单元4011包括初始控制器建立子单元40111和控制器?#21040;?#23376;单元
40112;

初始控制器建立子单元40111,根据H2最优化控制方法设计出用来控制机炉燃油
系统的初始控制器F(s);

控制器?#21040;?#23376;单元40112,用于对初始控制器F(s)的阶数进?#20449;?#26029;,若阶数不小于
五阶,则对sF(s)作三阶麦克劳?#32456;?#24320;并将结果升序排列后取前3项的系数分别作为I、P、D
参数得出?#26434;?#30340;PID控制器,然后将PID控制器作为最优控制器Qopt(s);若阶数小于五阶,则
将初始控制器F(s)作为最优控制器Qopt(s)。



第一最大值计算模块402,用于通过计算预置的最终
控制器的滤波器参数的最大值λmax。

第二最大值计算模块403,用于通过二分查找算法计算满足负载变化后机炉燃油
系统在预置的最终控制器的控制下可以保持稳定的滤波器参数的最大值λmin。

第二最大值计算模块403包括参数设定单元4031和循环计算单元4032;

参数设定单元4031,用于设定左边界λR=λmax、?#20918;?#30028;和设置可信域a;

循环计算单元4032,用于对负载变化后机炉燃油系统在预置的最终控制器的控制
下的稳定情况进行循环判定,若λ=λl时机炉燃油系统稳定则初始化λR=λl,否则初
始化λl=λl,直到λR-λl≤a时,停止循环,并输出λmin=λR。

滤波器参数值计算模块404,用于通过查表在(λmin,λmax)区间内找到满足汽车侧超
调量和锅炉侧超调量要求的滤波器参数值λ。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的系统,
装置和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的?#26434;?#36807;程,在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的系统,装置和方法,可以
通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的
划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件
可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或
?#33268;?#30340;相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦
合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显
示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个
网络单元上。可以根据实?#23454;?#38656;要选择其中的部?#21482;?#32773;全部单元来实现本实施例方案的目
的。

另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以
是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以?#31995;?#20803;集成在一个单元中。上述集成的单
元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用
时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上
或者说对现有技术做出贡献的部?#21482;?#32773;该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式
体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机
设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全
部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read-Only
Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程
序代码的介质。

以上所述,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前
述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前
述各实施例所记载的技术方?#38468;?#34892;修改,或者对其中部分技术特征进?#26800;?#21516;替换;而这些
修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

关于本文
本文标题:一种中间再热燃油机组最优控制参数整定方法及装置.pdf
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编号: cj20190402024907077103

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上传时间: 2019-04-02

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