文档介绍：华北电力大学(保定)
硕士学位论文
1000MW超超临界机组燃烧系统建模研究
姓名:袁世通
申请学位级别:硕士
专业:控制科学与工程;控制理论与控制工程
指导教师:戴毅姜
2011-03
华北电力大学硕士学位论文
摘要
为了提高大型超超临界锅炉的控制水平,最首要的工作就是要了解锅炉的燃烧
系统热工特性并在此基础上建立适用于控制器设计的模型。火电厂热工对象的过程
动态特性一般具有大延迟、大惯性、强耦合、时变和不确定性等等特点。在论文中
简述了锅炉的基本工作原理,重点分析了燃烧系统的基本任务。针对传统的传递函
数存在精确度不高的问题,文中分析了目前超超临界锅炉燃烧系统非参数建模的思
路与特点。系统辨识技术和系统建模理论发展到现在,已经形成了一个完整的体系,
繁多的新理论和新技术也不断出现,但实际工业应用这一领域的处境颇为尴尬。
本文分析了最小二乘算法在工业辨识应用上的不足之处,通过对其辨识原理分
析从系统可辨识性条件上强调了 2n 阶持续激励信号的条件,但这一条件仅仅在最
小二乘法辨识范围内是必要的。与此同时,本文充分的考虑了建模过程中的遇到的
各种工程问题,利用迭代法解决了系统的延迟时间难以确定问题,还给出了传递函
数模型在计算机上离散仿真的方法。另外介绍了利用现场历史数据进行智能辨识建
模方的可行性。本文挖掘机组已有的运行数据,总结了数据选取经验和数据预处理
方法,利用群体智能寻优算法进行传递函数参数辨识,建立了燃烧系统的线性传递
函数模型,得到了多个单输入单输出系统的辨识结果,使燃烧系统的大惯性特性定
量化,并对其进行了验证。得到的传递函数为燃烧系统的自动控制系统设计与优化
提供了参考。

关键词:超超临界锅炉;燃烧系统;传递函数;粒子群;建模
I
华北电力大学硕士学位论文
Abstract
Understanging the thermal characteristic and establishing suitable models is the first
step in order to improve the control strategy of large scale Ultra Supercritical (USC)
boilers. The dynamic characteristics of thermal process objects have large time-delay,
large inertia, time-varying, coupling and uncertainties and so on. In the paper, outlining
the basic working principle of the boiler, the focus of the basic tasks of bustion
system is analyzed. For the modeling precision is not quite satisfactory based on the
traditional transfer paper analyzed the principal and characteristics of
non-parametric modeling method in the USC boiler’bustion system. Today,
modelling theory and system identification technology have formed a mature system,
many new theories and new technologies emerging, but they are in an awkward position
in practical industrial application.
This paper analyzes the the Least Square Identification’s deficiencies on the
industrial identification, then the concept is emphasized that the 2n-order persistent
excitation condition is only sufficient and necessary in LSF. Meanwhile, practical
engineering problems are conside