火炬長明燈的優(yōu)化設計.pdf

1、在環(huán)保行業(yè)中，工業(yè)火炬長明燈控制系統(tǒng)是一個強耦合、大滯后、控制要求極高的非線性的系統(tǒng)。在實際生產(chǎn)中，工業(yè)廢氣排放具有很大的隨機性，因此目前絕大部分火炬根本無法實現(xiàn)在不排放廢氣時關閉長明燈。此外長明燈的火焰長度必須以廢氣排放的最大壓強為標準，這勢必造成大量可燃氣體的浪費。針對長明燈的火焰控制系統(tǒng)的諸多不足，在長明燈火焰控制器的基礎上引入廣義預測控制(GPC)和PID控制，用廣義預測控制算法直接對PID控制器參數(shù)進行滾動優(yōu)化，從而降低廣義預

2、測PID控制算法對長明燈火焰控制系統(tǒng)中數(shù)學模型的要求。
　　廣義預測控制算法以它的滾動優(yōu)化方式、對數(shù)學模型的要求低、魯棒性強、能夠明顯改善系統(tǒng)的滯后性等優(yōu)勢受到了眾多研究者的青睞。而在約束條件下，傳統(tǒng)的廣義預測在求解目標函數(shù)最小值時，無法直接利用求導取零的方法計算控制增量。本文將約束條件和目標函數(shù)一起作為系統(tǒng)優(yōu)化的標準，從而得到在約束條件下目標函數(shù)的實際最小值。這樣不僅簡化了計算，而且也減少了利用其他智能算法求解控制增量時所浪費的

3、時間，縮短了約束條件下廣義預測的運算周期。然后將廣義預測算法預測到后三步的輸入、輸出以及控制增量代入廣義預測PID控制器中的關系式內(nèi)，求解PID的控制參數(shù)。此時的PID控制器參數(shù)就會隨著廣義預測中的滾動優(yōu)化環(huán)節(jié)不斷地更新控制參數(shù)，使得廣義預測PID控制器對數(shù)學模型的精度要求大大降低。顯然將改進后的廣義預測PID控制算法引入到長明燈系統(tǒng)中，可以有效提高系統(tǒng)的控制精度。
　　最后，用隨機的波動曲線來模擬點燃隨機廢氣所需要的火焰長度，利