基于ＳＶＭ逆方法的球磨机制粉系统预测控制

2012年03月14日10:08:38 本网站我要评论(2)字号：T | T | T

关键字：应用

薛美盛，何丹玉，魏衡华
中国科学技术大学自动化系，安徽合肥

摘　　　要：根据球磨机制粉过程的特点及相应的动态数学模型，证明了系统的可逆性。进一步利用支持向量机（ＳＶＭ）对非线性系统具有良好逼近能力的特性，通过其来辨识球磨机制粉过程的逆系统，可以很好解决球磨机制粉系统逆系统建模难的问题，将该逆模型与原系统串联可构成解耦后的伪线性复合系统。同时为了克服逆系统的建模误差，通过设计预测控制器对该复合系统进行闭环优化控制。仿真结果表明，提出的方法不依赖于球磨机制粉系统的精确数学模型能够适应系统模型的不确定性，可在大范围内克服系统非线性强耦合问题，实现了球磨机制粉系统的有效控制。

关　键　词：球磨机制粉系统；逆系统；支持向量机；预测控制

１　引　言
球磨机制粉系统是火力发电厂中耗能较大的设备之一，其用电量可以为占厂用电的１５％～２５％［１］，大大降低制粉系统电耗是火在厂节能降耗工程中一个的重要环节。球磨机制粉系统是非线性且系统变量相互关联的复杂系统。目前，国内的大多数电厂的制粉系统都基本采用基于单回路的常规ＰＩＤ控制方法，由于该方法未考虑到系统回路间的耦合，所以控制效果并不理想［２］。文献［２３］基于系统某工作点的线性模型提出的解耦控制策略，但是均无法解决制粉系统的强非线性问题。逆系统是解决多变量非线性系统解耦的重要方法［４５］，如果直接求球磨机制粉系统的解析逆会很困难。ＳＶＭ［６］能以很高精度逼近任一类非线性函数，在逆系统辨识的应用中，具有辨识精度高、泛化能力好等优点［７］。本文为了将ＳＶＭ逆方法应用于球磨机制粉系统中，首先证明了系统的可逆性；接着利用ＳＶＭ逆方法实现球磨机制粉系统的初步线性化与解耦；较后通过设计预测控制器以克服模型不确定性等因素的影响，提高ＳＶＭ逆方法的鲁棒性。

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