基于ＳＶＭ逆方法的球磨機(jī)制粉系統(tǒng)預(yù)測控制

2012年03月14日10:08:38 本網(wǎng)站我要評論(2)字號：T | T | T

關(guān)鍵字：應(yīng)用

薛美盛，何丹玉，魏衡華
中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)自動化系，安徽合肥

摘　　　要：根據(jù)球磨機(jī)制粉過程的特點(diǎn)及相應(yīng)的動態(tài)數(shù)學(xué)模型，證明了系統(tǒng)的可逆性。進(jìn)一步利用支持向量機(jī)（ＳＶＭ）對非線性系統(tǒng)具有良好逼近能力的特性，通過其來辨識球磨機(jī)制粉過程的逆系統(tǒng)，可以很好解決球磨機(jī)制粉系統(tǒng)逆系統(tǒng)建模難的問題，將該逆模型與原系統(tǒng)串聯(lián)可構(gòu)成解耦后的偽線性復(fù)合系統(tǒng)。同時為了克服逆系統(tǒng)的建模誤差，通過設(shè)計預(yù)測控制器對該復(fù)合系統(tǒng)進(jìn)行閉環(huán)優(yōu)化控制。仿真結(jié)果表明，提出的方法不依賴于球磨機(jī)制粉系統(tǒng)的精確數(shù)學(xué)模型能夠適應(yīng)系統(tǒng)模型的不確定性，可在大范圍內(nèi)克服系統(tǒng)非線性強(qiáng)耦合問題，實(shí)現(xiàn)了球磨機(jī)制粉系統(tǒng)的有效控制。

關(guān)　鍵　詞：球磨機(jī)制粉系統(tǒng)；逆系統(tǒng)；支持向量機(jī)；預(yù)測控制

１　引　言
球磨機(jī)制粉系統(tǒng)是火力發(fā)電廠中耗能較大的設(shè)備之一，其用電量可以為占廠用電的１５％～２５％［１］，大大降低制粉系統(tǒng)電耗是火在廠節(jié)能降耗工程中一個的重要環(huán)節(jié)。球磨機(jī)制粉系統(tǒng)是非線性且系統(tǒng)變量相互關(guān)聯(lián)的復(fù)雜系統(tǒng)。目前，國內(nèi)的大多數(shù)電廠的制粉系統(tǒng)都基本采用基于單回路的常規(guī)ＰＩＤ控制方法，由于該方法未考慮到系統(tǒng)回路間的耦合，所以控制效果并不理想［２］。文獻(xiàn)［２３］基于系統(tǒng)某工作點(diǎn)的線性模型提出的解耦控制策略，但是均無法解決制粉系統(tǒng)的強(qiáng)非線性問題。逆系統(tǒng)是解決多變量非線性系統(tǒng)解耦的重要方法［４５］，如果直接求球磨機(jī)制粉系統(tǒng)的解析逆會很困難。ＳＶＭ［６］能以很高精度逼近任一類非線性函數(shù)，在逆系統(tǒng)辨識的應(yīng)用中，具有辨識精度高、泛化能力好等優(yōu)點(diǎn)［７］。本文為了將ＳＶＭ逆方法應(yīng)用于球磨機(jī)制粉系統(tǒng)中，首先證明了系統(tǒng)的可逆性；接著利用ＳＶＭ逆方法實(shí)現(xiàn)球磨機(jī)制粉系統(tǒng)的初步線性化與解耦；較后通過設(shè)計預(yù)測控制器以克服模型不確定性等因素的影響，提高ＳＶＭ逆方法的魯棒性。

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