热力站质调量调的解耦控制研究

摘要

我国三北地区采暖能耗占全社会能耗的27.2％，供热不但能耗大，而且效率低，单位面积采暖能耗是发达国家的3~4倍，为落实国家节能政策，研究供热节能监控系统意义重大。本文以“十一五”国家科技支撑计划重大项目“建筑节能关键技术研究与示范”(项目编号：2006BAJ01A04)和黑龙江省发展信息产业专项资金项目“建筑供热节能网络监控软件”(项目编号：FEQQ25500218)为课题背景，研究供热节能控制策略和开发供热节能软件。研究中面临的问题是：必须以节能为目标，但同时也要保证优质供热；供热过程是一复杂的动力学对象；在采用先进技术的同时，要降低产品的成本。
　　精确的数学模型是供热系统分析与设计的重要依据。将供热过程模型分解为确定部分和随机部分，分别建立这两部分模型：通过实验建模法求取确定部分的模型，用ARIMA模型拟合供热过程模型的随机部分。供热过程建模是供热质调量调解耦和预测控制研究的基础。
　　供热系统质调、量调通道间存在耦合。给出耦合程度判定方法，对供热耦合模型进行稳态与动态耦合程度分析。结合传统 PP理想解耦方法实现基于RBF神经网络的解耦，将耦合系统解耦成两个相互独立的单入单出系统。
　　鉴于预测控制算法能适应供热过程非线性、时变、时滞、不确定等特性，采用预测控制对供热过程质调通道进行控制。对传统预测控制方法GPC算法进行了改进：引入隐式自适应广义预测控制，给出改进的辨识和控制算法，以满足实时性要求。通过仿真验证算法的有效性。
　　最后进行工程应用研究，给出基于VB6.0的供热节能软件。在VB软件平台上编制可视化界面，并通过Matlab的接口实现对解耦控制程序的调用，因为引入了负荷节能设定和先进控制算法的思想，可达到一定的节能效果。

目录

热力站质调量调的解耦控制研究

RESEARCH OF DECOUPLING CONTROL OF QUALITY AND QUANTITY ADJUSTMENT IN HEATING STATION

摘要

Abstract

第1章绪论

1.1课题背景及研究的目的和意义

1.2国内外供热控制研究现状

1.3本论文的主要研究内容

第2章热力站供热过程建模

2.1引言

2.2供热实验建模

2.3供热过程主通道模型动态描述

2.4质调量调耦合模型建立

2.5本章小结

第3章热力站质调量调解耦

3.1引言

3.2热力站质调量调的神经网络自适应解耦控制系统

3.3供热过程的耦合程度判断

3.4供热质调量调的RBF神经网络解耦

3.5本章小结

第4章质调自适应预测控制研究

4.1引言

4.2GPC的自适应隐式算法

4.3仿真结果及分析

4.4解耦后的隐式自适应预测控制仿真

4.5本章小结

第5章供热系统节能软件开发

5.1 引言

5.2 供热节能软件设计任务

5.3 供热节能软件开发平台

5.4 供热节能软件设计

5.5 本章小结

结论

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

哈尔滨工业大学硕士学位论文原创性声明

哈尔滨工业大学硕士学位论文使用授权书

致谢