基于支持向量机的循环流化床锅炉燃烧系统建模与控制

摘要

循环流化床锅炉燃烧技术作为一项洁净煤燃烧技术，具有燃烧效率高、燃料适应性广、脱硫效率高、低污染燃烧等特点，在世界范围内也得到了越来越广泛的应用。循环流化床锅炉的特殊燃烧方式决定了其燃烧系统的复杂性，其燃烧系统各变量参数耦合严重、非线性强、滞后严重、参数时变，给控制系统的设计带来了困难，常规的控制策略难以达到满意的控制效果，因此需要探索和尝试新的方法以满足系统的控制要求。
　　本文首先介绍了支持向量机的基本思想以及支持向量机中相关参数的选定原则，然后在MATLAB平台仿真建立了支持向量机模型，并验证支持向量机在应用于回归建模问题时的准确性和合理性。
　　在了解预测控制基本思想的基础上，利用支持向量机建立循环流化床床温-回料阀开度和床压-一次风量模型，并将该模型作为隐式广义预测控制中的预测模型，进行控制。仿真结果表明了这种基于支持向量机模型的广义预测控制算法具有较好的控制效果，并且容易推广到多输入单输出系统中，因而在循环流化床燃烧系统建模与控制中具有良好的应用前景。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 课题的研究背景

1．2 循环流化床锅炉简介

1．2．1 循环流化床锅炉燃烧技术的发展与现状

1．2．2 循环流化床锅炉结构布置及燃烧过程

1．2．3 循环流化床锅炉的特点

1．3 循环流化床锅炉控制的特点及难点

1．4 循环流化床锅炉燃烧系统建模与控制的研究现状

1．4．1 常见循环流化床锅炉燃烧系统控制算法

1．4．2 支持向量机建模与预测控制算法研究现状

1．5 本文主要研究内容

第二章 基于支持向量机的非线性系统辨识与建模

2．1 最优分类面

2．2 松弛变量和惩罚因子

2．3 核函数的选取

2．3．1 核函数

2．3．2 核函数的选取原则及常用核函数

2．4 支持向量机回归问题

2．5 支持向量机求解问题过程中的参数

2．6 基于支持向量机的非线性系统辨识与建模

2．6．1 支持向量机阶次辨识与时滞辨识

2．6．2 支持向量机辨识对象模型

2．7 本章小结

第三章 预测控制理论

3．1 预测控制理论简介

3．2 预测控制基本原理

3．3 预测控制的分类

3．4 广义预测控制理论

3．4．1 广义预测控制

3．4．2 算法原理

3．4．3 隐式广义预测控制算法

3．5 广义预测控制算法中的参数影响

3．6 基于支持向量机的广义预测控制

3．6．1 基于支持向量机的广义预测控制算法步骤

3．6．2 基于支持向量机的广义预测控制仿真

3．7 本章小结

第四章 循环流化床锅炉燃烧系统建模与控制

4．1 循环流化床锅炉燃烧系统的自动控制

4．2 基于支持向量机模型的循环流化床锅炉床温控制

4．2．1 基于支持向量机的床温模型

4．2．2 基于支持向量机床温模型的广义预测控制仿真

4．3 基于支持向量机模型的循环流化床锅炉床压控制

4．3．1 基于支持向量机的床压模型

4．3．2 基于支持向量机床压模型的广义预测控制仿真

4．4 本章小结

第五章 总结与展望

5．1 工作总结

5．2 未来工作展望

致谢

参考文献

硕士期间发表的学术论文