先進控制策略在火電廠熱工控制中的應用

摘要：控制理論和計算機技術的發展為火電廠熱工控制技術的發展帶來了一定的便利，其中先進的控制策略在工業生產中得到了廣泛的應用。因此，需要加強先進控制策略在熱控制中的應用研究。本文重點從模糊控制、神經網絡控制和預測控制三個方面，詳細分析了先進控制策略在火電廠熱工控制中的重要作用，以了解先進控制策略的加強和推廣。

關鍵詞：先進控制策略;火電廠熱工;控制應用

保證生產設備安全運行、降低勞動強度的重要技術手段是火力發電廠生產過程中的熱工自動化控制。通過將先進的控制策略應用于火力發電廠的熱工控制，可以有效實現熱自動化，從而提高生產效率，保證生產過程的安全。現階段，先進控制策略在熱工控制中的應用已成為各企業關注的重要課題。通過提高先進控制策略的應用，可以有效實現熱工技術的不斷發展，實現企業的可持續發展。

一、模糊控制在火電廠熱工控制中的作用

現代控制理論起作用的基礎是建立清晰的數學模型，但由于熱工系統本身的非線性、時變特性，不可能建立準確的數學模型。在這種情況下，模糊控制為發電廠熱工控制的應用提供了潛力。目前模糊控制的作用原理是，相關技術專家利用條件和功能的顯示，為受控制規則控制的對象或過程設計一套策略，并利用模糊推理來設定動作。模糊控制在熱工控制過程中的應用具有一定的實踐和理論意義。模糊控制有效地控制了難以確定的非線性控制對象，但使用了模糊控制，誤差或誤差變化率被視為輸入變量，存在恒定的穩態誤差。針對這個問題，模糊控制實際上更多的是，在保持串級控制良好性能的基礎上，結合火電廠溫控對象的大延時、大延時特性，采用了熱工控過程FUZZY-PI串級控制方法具有優良的動態性能特性。例如，某發電廠已將該技術應用于生產，這與傳統的控制技術相反。可見，該方法具有克服靜態誤差的功能，并結合串級控制系統的抗內憂特性，有效實現了基于熱工自動化的工業生產過程的順利進行。通常情況下，模糊系統對不確定的受控對象有顯著影響，但火電廠生產過程中的不規則干擾和噪聲會影響模糊控制的精度。所以。這種先進的控制技術通常與其他控制方法結合使用，以達到更好的控制效果。

二、神經網絡控制在火電廠熱工控制中的作用

伴隨神經網絡及其應用的不斷發展，該技術在控制領域取得了突出的應用效果。神經網絡具有非線性度高、聯想記憶力強、處理速度快等優點，可以適應具有嚴重不確定性的系統的動態特性。現階段，神經網絡在控制系統中的應用主要可以通過幾種方式實現：一種是用神經系統作為控制器，鼓勵神經網絡在學習、訓練或閱讀后自主總結控制規律。結合神經網絡機制來有效地限制和管理學習和訓練過程，還可以指導和提供相應的網絡系統。也就是說，神經網絡和控制器的集中集成，可以避免不良因素的出現，不斷提高熱力系統控制的準確性，進一步優化管理效率。工程師需要通過學習過程明確基于神經網絡的控制器結構，合理分析應用過程中的不確定性，以提高控制工作的有效性。有助于構建處理模式，并且可以適應系統的動態特性，這有助于后續工作的順利實施。其次，神經網絡與傳統控制技術有效結合。在傳統技術中發揮了基礎性作用，最大限度地優化和集成了智能技術中的先進控制策略。例如，相關技術研究人員將BP神經網絡與傳統控制方法結合后，利用神經網絡的高風險、適應性強的特點，獲取傳統控制器對BP神經網絡最優的控制參數，讓它自動尋找，從而獲取控制器關聯的從機參數，進而獲取性能更好的控制器。將神經網絡應用于控制器可以有效減少控制器在處理不確定控制對象時的不足，提高了熱工系統的控制精度。基于神經網絡的控制器通過學習過程對控制系統的結構和不確定性有一定的了解，并根據學習結果改變相關的控制參數，以提高控制的有效性。例如，以某發電廠為例，該發電廠將基于神經網絡的控制器引入鍋爐燃燒系統，建立相關控制仿真模型，并在得到控制對象參數后創建模型的響應曲線，提高了控制器的控制質量。目前神經網絡的研究方向包括網絡模型和自適應理論，為智能可靠的控制理論和方法提供了廣闊的空間。

三、預測控制在火電廠熱工控制中的作用

預測控制必須基于關聯的模型才能產生預測效果，也稱為模型預測控制。它已成為應用最廣泛的先進控制策略之一。模糊預測控制算法最初是為了滿足石油冶煉廠和電廠的控制需求而設計的，但由于其具有滾動優化和反饋校正等優點，在此之前可以應用模糊預測控制，并逐漸增加。預測控制可以被認為是一種優化的控制算法，滾動優化策略用于實現對受控對象的準確預測。預測控制技術主要包括內模型控制、廣義預測控制等控制算法，使預測控制技術具有更先進的控制功能，有助于減少控制誤差。此外，預測控制技術對建立模型的要求低，動態控制效果高，可以控制一個熱系統中的多個目標，使其在控制工業生產過程中具有通用性。用模型預測算法解決了線性系統的預測控制問題，但對于非線性系統，模型預測必須基于系統的預測模型，神經網絡通常與預測控制能量控制結合使用，以充分利用神經網絡的高度非線性特性，同時在模型預測控制中結合反饋校正的優點。基于這個特殊的專業，可以使用更實用的PSO算法來滿足實時控制系統實現自動化的需要。建模預測控制和預測算法是確保技術充分發揮作用的重要條件。通過優化算法，可以有效提高預測控制的控制效果，使熱控過程得到充分利用，實現智能化和自動化的處理工作目標。

結語：綜上所述，由于其復雜性，先進控制策略在火力發電廠熱工控制中并未得到廣泛應用，而計算機技術的發展和控制系統的改進促進了火力發電廠熱工控制中先進控制策略的實現，有利于熱工控件向自動化方向發展。通過預測挖掘、神經網絡控制、模糊控制等先進控制策略在熱控制中的應用研究。控制整個發電機組，確保電力行業自動化水平不斷提高。

參考文獻

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作者簡介：王毅朝 1987- 男 漢 河北井陘 山西國際能源裕光煤電有限責任公司 設備部副經理 碩士研究生 研究方向：火力發電廠可持續發展研究