冶金自动化2023，Vol.47Issue(3) ：54-62.DOI:10.3969/j.issn.1000-7059.2023.03.006

钢铁工业园区锅炉抗扰预测控制器设计

Design of anti-disturbance prediction controller for boiler in iron and steel industrial park

刘科 刘洋 赵珺 王伟
冶金自动化2023，Vol.47Issue(3) ：54-62.DOI:10.3969/j.issn.1000-7059.2023.03.006
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钢铁工业园区锅炉抗扰预测控制器设计

Design of anti-disturbance prediction controller for boiler in iron and steel industrial park

刘科 1刘洋 1赵珺 1王伟1
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作者信息

  • 1. 大连理工大学控制科学与工程学院,辽宁大连116024
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摘要

针对钢铁工业园区煤和副产煤气混合燃料的锅炉变负荷问题,在分析锅炉非线性、大时滞和多工况特性基础上,设计智能抗扰控制器以实现复杂环境下不同类型/规格锅炉多工况预测控制.基于线性变参数模型建立数据驱动锅炉全工况动态模型;在此基础上,结合Smith预估补偿器进行时滞补偿以提高控制系统稳定性与快速性;考虑复杂工业环境不同类型的扰动影响,将干扰观测器(disturbance observer,DOB)与模型预测控制(model predictive control,MPC)深度融合以抑制输入和输出扰动.选取锅炉不同类型场景进行验证分析,与现有算法相比,研究结果表明所提算法在抑制扰动方面有明显优势,跟踪平均百分比误差提升0.35％,均方根误差降低0.164,同时也可用于解决钢铁工业园区不同类型/规格锅炉的变负荷控制问题,具有良好的可扩展性.

关键词

锅炉/时滞非线性特性/干扰观测器/变负荷控制

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基金项目

国家自然科学基金(62125302)

国家自然科学基金(61833003)

国家自然科学基金(U1908218)

出版年

2023
冶金自动化
冶金自动化研究设计院

冶金自动化

影响因子：0.685
ISSN：1000-7059
参考文献量7
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