动态矩阵预测控制的PLC实现及工业应用

摘要

随着电力工业的发展以及人们对节能环保认识的提高，容量更大、参数更高的火力发电机组被广泛应用，这使得我们在运行控制策略上提出了更高的标准。
　　预测控制算法作为一种新型的计算机控制算法，汲取了现代控制理论中滚动在线优化的思想，打破传统控制方法的约束，使其受到国内外工业界的重视程度日益增高。预测控制凭借它多步预测、滚动优化以及反馈校正三个显著的算法优势，使得它具有对模型精度需求较低、鲁棒性强、控制效果更优的控制特点，在现代化自动控制生产中得到广泛的应用。
　　本文通过对预测控制理论国内外研究现状的分析学习，深入的讨论了动态矩阵预测控制算法，详细分析了火电厂主汽温系统的动态特性，把动态矩阵算法与常规的PID控制策略相结合，得到了一种DMC-PID串级控制结构，把它成功应用到主汽温控制系统中，并通过大量的仿真试验得出这种控制策略具有更优的控制效果。
　　本文完成了DMC算法的PLC实现，并将传统的算法模块也封装在PLC中，结合国电智深的EDPF-NT Plus DCS系统，搭建完成了一个具有动态矩阵预测控制算法的新型的主汽温预测控制系统，成功实现了原有串级PID主气温控制策略与新型串级动态矩阵预测控制策略的无扰切换，取得了优良的控制效果，再次体现了动态矩阵预测控制算法的优越性。

目录

声明

第1章 绪论

1.1 研究意义

1.2 预测控制概述

1.3 本课题研究现状

1.4 本文主要工作

第2章 动态矩阵控制算法

2.1 预测控制的基本原理

2.2 动态矩阵控制

2.3 动态矩阵控制算法的参数选择

2.4 本章小结

第3章 典型热工对象的预测控制研究

3.1 DMC-PID串级控制

3.2 DMC-PID串级控制在主蒸汽温度控制系统中的应用

3.3本章小结

第4章 动态矩阵控制的PLC实现与应用

4.1 系统简介

4.2 PLC功能模块设计

4.3 基于EDPF-NT Plus DCS的SAMA图组态

4.4 基于PLC的梯形图设计

4.5 系统运行测试

4.6 本章小结

第5章 总结与展望

参考文献

致谢