1、隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的加劇、能源的日益短缺以及對(duì)環(huán)境保護(hù)越來(lái)越嚴(yán)格的要求，迫切要求火電機(jī)組提高其過(guò)程控制水平，降低能耗及大氣污染排放，一種行之有效的辦法是采用先進(jìn)控制與工程優(yōu)化技術(shù)。模型預(yù)測(cè)控制等先進(jìn)控制算法和各種優(yōu)化算法在理論上日臻成熟，其中有些算法在國(guó)外已經(jīng)取得了廣泛的工業(yè)應(yīng)用。在我國(guó)，新型控制系統(tǒng)的引入已經(jīng)為這些先進(jìn)算法的應(yīng)用提供了硬件條件，因而出現(xiàn)了一些成功應(yīng)用的例子，然而，這些應(yīng)用距離算法的工程推廣還有相當(dāng)?shù)木嚯x，其原因是多方面的：首

2、先，許多算法理論過(guò)于復(fù)雜、參數(shù)調(diào)節(jié)不夠簡(jiǎn)潔直觀，難以被一般的工程人員掌握；其次，缺乏自主開(kāi)發(fā)的工程化軟件。 我們選擇階梯式廣義預(yù)測(cè)控制(SGPC)算法和一種基于過(guò)程動(dòng)態(tài)模型的在線優(yōu)化算法，從先進(jìn)控制與優(yōu)化兩個(gè)方面，理論與實(shí)踐兩個(gè)層次探討這些算法與它們?cè)诨痣姍C(jī)組中的實(shí)際應(yīng)用之間的銜接問(wèn)題。 論文開(kāi)始簡(jiǎn)要回顧了先進(jìn)控制、預(yù)測(cè)控制及工程優(yōu)化技術(shù)的發(fā)展，并對(duì)火電機(jī)組中先進(jìn)控制與優(yōu)化技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行了歸類(lèi)綜述，指出這些算法在我國(guó)火電

3、機(jī)組中遠(yuǎn)沒(méi)有得到工程推廣，進(jìn)而引出本文的主要研究?jī)?nèi)容。論文的主體部分包括算法的研究、工程軟件的開(kāi)發(fā)及具體工業(yè)應(yīng)用，首先，針對(duì)上述兩方面的原因，對(duì)階梯式廣義預(yù)測(cè)控制算法和一種基于過(guò)程動(dòng)態(tài)模型的優(yōu)化算法進(jìn)行改進(jìn)，并開(kāi)發(fā)一套工程化的軟件平臺(tái)，然后，在一臺(tái)具體的火電鍋爐上進(jìn)行先進(jìn)控制和優(yōu)化，實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)一步驗(yàn)證了這些技術(shù)和思想的可行性。最后，總結(jié)了本文的工作并對(duì)將來(lái)的研究課題進(jìn)行了展望。 本文在研究?jī)?nèi)容上的主要特色與創(chuàng)新點(diǎn)體現(xiàn)在以下幾個(gè)方

4、面：一.針對(duì)具體工業(yè)應(yīng)用中在參數(shù)調(diào)節(jié)方面碰到的問(wèn)題，對(duì)階梯式廣義預(yù)測(cè)控制算法進(jìn)行改進(jìn)。改進(jìn)后的算法在保持了原算法性能的基礎(chǔ)上，使其參數(shù)調(diào)節(jié)更直觀，從而更容易被一般工程人員掌握，這對(duì)于促進(jìn)該算法的工程推廣很有意義。 二.以一種基于過(guò)程動(dòng)態(tài)模型的在線優(yōu)化算法為基礎(chǔ)，通過(guò)對(duì)其中的優(yōu)化算法和在線模型辨識(shí)算法進(jìn)行改進(jìn)，避免了矩陣求逆，增強(qiáng)了對(duì)于干擾的適應(yīng)能力，得到了一種性能良好、實(shí)現(xiàn)方便的算法。 三.采用面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)方法，在國(guó)內(nèi)

5、首次開(kāi)發(fā)了一套針對(duì)火電鍋爐的先進(jìn)控制與優(yōu)化軟件平臺(tái)，該平臺(tái)通過(guò)模塊化設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)預(yù)處理以及靈活而嚴(yán)格的安全限制，容易應(yīng)用于實(shí)際的工業(yè)過(guò)程中。 四.針對(duì)山東省石橫發(fā)電廠2號(hào)鍋爐，通過(guò)燃燒調(diào)整試驗(yàn)了解其特性，實(shí)現(xiàn)了氧量校正回路的預(yù)測(cè)控制，并在我國(guó)電站鍋爐中首次實(shí)現(xiàn)基于動(dòng)態(tài)非線性模型的自適應(yīng)在線燃燒優(yōu)化，取得顯著的經(jīng)濟(jì)效益。國(guó)外推出的燃燒優(yōu)化軟件，都是基于靜態(tài)模型的算法，無(wú)法克服固有的數(shù)據(jù)預(yù)處理難的問(wèn)題，在國(guó)內(nèi)應(yīng)用效果不佳。