基于MPC的三轴燃气轮机转速负荷控制

摘要

三轴燃气轮机转速负荷控制一般采用串级PID控制方案,该方案具有较好的抗干扰性,但考虑多限制时结构显得冗余、保守.为进一步提高燃气轮机控制系统的动态性能,简化系统结构,提出了一种基于模型预测控制的串级PID-MPC方案,采用MBD的设计方法在MATLAB/Simulink平台中建立了燃气轮机模型和控制算法,利用代码生成技术产生C/C++代码在全数字仿真平台上进行了集成和验证.仿真结果表明:串级PID-MPC在负荷连续阶跃和甩负荷情况下调节时间均小于3 s,超调量不超过2.9％,与串级PID相比具有更好的动态性能,且在限制条件下控制算法单步运行最大耗时4.69 ms,平均耗时1.84 ms,具有较好的实时性.