第28卷第2期動力工程Vol. 28 No.22008年4月Journal of Power EngineeringApr. 2008文章編號:1000-6761(2008)02 -0229 09ALSTOM氣化爐的模糊增益調(diào)度預測控制吳科，呂劍虹， 向文國(東南大學能源與環(huán)境學院,南京210096)摘要: ALSTOM氣化爐具有強的非線性及大慣性,常規(guī)的控制方法難以滿足全工況運行條件下的各項控制指標.采用模糊推理方法,將氣化爐在多個工況條件下的局部線性模型綜合成全局模糊模型,并在此基礎上應用預測控制技術,提出了一種新型的基于過程全局模糊模型的模糊增益調(diào)度預測控制方法,并應用于氣化爐多變量非線性優(yōu)化控制.仿真結果表明:即使各個輸入受到運行條件的嚴格約束,各個輸出變量仍能較好地維持在ALSTOM氣化爐所要求的范圍內(nèi),具有較好的控制品質(zhì),為氣化爐的全局優(yōu)化控制提供了一個較好的方法.關鍵詞:自動控制技術; ALSTOM氣化爐;模糊模型;預測控制;增益調(diào)度;約束;優(yōu)化中圖分類號: TP237. 4文獻標識碼: AFuzzy Gain Scheduling Model Predictive Control for an ALSTOM GasifierWU Ke,LUJian-hong，XIANG Wen-guo(School of Energy and Environment, Southeast University, Nanjing 210096, China)Abstract: Due to its strong non linearity and large inertia characteristics, ALSTOM gasifier is generallydifficult to be controlled with conventional control schemes under all working conditions. Using fuzzyreasoning method, local linear models of gasifier constructed for different operating conditions were firstintegrated into a global fuzzy model, then a new type of fuzzy gain scheduling model predictive controllerbased on process and global fuzzy models was proposed and applied to its nonlinear multivariableoptimization control. Extensive simulations show that all the outputs can be kept within desired operatingboundaries of ALSTOM gasifier while subjecting to corresponding input constraints, demonstrating a goodcontrol performance. The way is thus proved to be a good approach for global optimization control ofALSTOM gasifiers.Key words: automatic control technique; ALSTOM gasifier; fuzzy model; predictive control; gainscheduling; constraint; optimization整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)(IGCC)作為一種高效的國家高技術研究發(fā)展計劃(863計劃),在“十一.五”清潔能源產(chǎn)生方式正日益受到重視,已成為國內(nèi)外期間完成多個示范工程. IGCC主要過程是:在氣化的一個研究熱點.我國已將IGCC技術的研究列入爐中煤(或其它含碳能源)、來自空氣分離裝置的氧中國煤化工收稿日期200-07-15基金項目:國家863高技術基金資助項目(006A05A107),高校博士點基金.MYHCNMHG作者簡介:吳科(1981-),男 ,江蘇常熟人,博士研究生,主要從事熱工過程建模與優(yōu)化控制方面的研究。電話(Tel ).13814009123E- mail: wu1394@ yahoo. com. cn.●230●動力工程第28卷氣、水蒸汽在一-定的溫度和壓力條件下經(jīng)一系列復(煤氣熱值吸入口壓力雜的化學反應過程,轉(zhuǎn)換為中低熱值的煤氣,煤氣凈化后送到下游的燃氣輪機燃燒發(fā)電或作為化工原料合成化學品或油品,燃氣輪機排出尾氣進人余熱鍋煤氣壓力爐產(chǎn)生蒸汽,蒸汽推動汽輪機再帶動發(fā)電機發(fā)電,從(煤氣溫度)而實現(xiàn)了高效的整體聯(lián)合循環(huán).在整個系統(tǒng)中,燃氣煤和石灰石(床料質(zhì)局)輪機及蒸汽動力系統(tǒng)都已得到廣泛應用,其控制系水蒸汽統(tǒng)已比較完善.而對于氣化爐系統(tǒng),由于涉及到許多復雜的化學反應過程,其過程是一個復雜的大滯后非線性系統(tǒng),對各種擾動都非常敏感,其相關的控制壓縮空氣理論和應用還不成熟,致使其比投資費用和發(fā)電成本還比較高,可利用率還不甚理想中.圖1 ALST0M 氣化爐的工作流程ALSTOM公司對IGCC進行了多年的研究,并Fig.1 Flow chart of AL.STOM gsifer針對1個小規(guī)模IGCC電站建立了整個IGCC系統(tǒng)的對象模型,所提供的氣化爐模型與現(xiàn)場的實測數(shù)溫度和壓力下進行復雜的化學反應,產(chǎn)生低熱值的據(jù)基本一致,具有很高的準確度.由于該模型是1個煤氣,而煤灰CaS以及未反應的碳作為灰渣排出.多變量、高耦合、強非線性及對外界擾動十分敏感的煤氣化過程是一個復雜的熱化學反應,可以分為高系統(tǒng)，研究相關的控制策略已成為一個難點為驗證溫熱解過程.氧化反應、氣化反應和脫硫反應等4個所設計控制系統(tǒng)的有效性,針對此氣化爐模型，部分. 各種反應程度和速率受到煤種、溫度、壓力以ALSTOM公司提出了基準測試問題,列出了一系及物料在爐內(nèi)停留時間、傳熱條件和溫度歷程等因列基準測試項目和對應的系統(tǒng)約束條件,認為只有素的影響.顯然,煤氣化被控過程是-一個典型的多變滿足各項基準測試要求的控制系統(tǒng)才是有效的.量、大滯后、強非線性及高靈敏的過程,在系統(tǒng)受到為確保氣化爐在整個工況內(nèi)均有較好的控制品擾動或者工況變化時，系統(tǒng)動態(tài)特性會發(fā)生很大的質(zhì),筆者首先通過模糊推理,建立了ALSTOM氣化變化,使控制系統(tǒng)難于獲得良好的控制品質(zhì).爐在任何工況點上的全局模糊模型,并在此基礎上氣化爐工作過程有5個輸入變量(操作變量)，提出了一種具有全工況優(yōu)化功能的模糊增益調(diào)度預分別為:排渣量(WCHR).空氣流量(WAIR)、給煤測控制方法.仿真結果表明:在滿足各種約束條件的流量(WCOL)、水蒸汽流量(WSTM)及石灰石流量前提下,其控制性能指標均達到了基準測試所提出(WLS);4個輸出變量(被控變量)分別為:煤氣焓值的各項要求,從而為氣化爐的全局優(yōu)化控制提供了(CVGAS)、床料質(zhì)量(MASS)、煤氣壓力(PGAS)及一種可以選擇的方法.煤氣溫度(TGAS).由于人爐的石灰石量和煤粉量1ALSTOM氣化爐被控過程及控制是成比例的(1 : 10), 整個氣化爐工作過程實質(zhì)上是一個4X4的多變量對象.對于氣化爐系統(tǒng),主要的要求外界擾動來自于燃氣輪機工況的變化,因此將燃氣煤氣化是IGCC最重要的核心技術之一,已投輪機的人口壓力(PSINK)作為一個主要的外界擾入運行的IGCC裝置大多采用了固定床、流化床、水動量.煤漿或干煤粉氣流床等先進的煤氣化工藝叮。采用ALSTOM公司建立了示范IGCC氣化爐的動不同的煤氣化工藝,氣化爐的結構和運行方式等均態(tài)機理模型，由于該模型經(jīng)過了實測數(shù)據(jù)的嚴格校有很大的不同. ALSTOM公司對1 個87 MW的驗,具有較高的準確度.為便于研究相關的控制策IGCC示范工廠進行了可行性研究,其氣化爐基于略,ALSTOM公司公開了所建立的非線性機理模流化床氣化工藝,可以認為是-一個煤、空氣以及水蒸型,并且提出了各種基準測試、輸人約束及控制目標汽發(fā)生氣化反應的反應器.氣化爐的被控過程示于等,作為檢驗所設計控制玄編有0性的方法(0.0.表圖1.1為1中國煤化工標，即各輸出變在煤氣化過程中,經(jīng)過處理的煤與- -定比例的量應控HCNMHG示在控制過程中石灰石混合,與空氣和水蒸汽進入氣化爐,在一定的對輸入變量在幅值及變化速率方面進行約束.第2期吳科,等:ALSTOM 氣化爐的模糊增益調(diào)度預測控制●231●表1輸出變量及其限制(1)選取典型工況點.典型工況點的個數(shù)應根Tab. 1 Output variables and their constraints據(jù)實際情況選取，如果工況點個數(shù)少,則會影響由模輸出變量描述允許最大動態(tài)偏差糊推理獲得的在其它工況點上的模型精度,一般基CVGAS煤氣熱值士0. 01 MJ/kg準工況點的個數(shù)可選取5~10個.本文選取0%、床料質(zhì)量土500 kg20%、40%.60%.80%和100%的工況點作為基準PGAS煤氣壓力土10 kPa工況點;TGAS煤氣溫度士1 K(2)在各個基準工況點上，利用ALSTOM公司所提供的封裝好的氣化爐模型,分別進行輸人變表2輸入變量及其限制量的階躍響應試驗,記錄好各輸出變量的動態(tài)響應Tab.2 Input variables and their constraints數(shù)據(jù);輸入變量韜值/kg.s5-1最大變化率/kg.s-2(3)利用上面的階躍響應數(shù)據(jù),計算氣化爐在WCHR排渣量0~3.士0.2各基準工況點的離散狀態(tài)空間模型:WAIR空氣流量0~2(土1.0x(k+1)= Ai●x(k)+B,●u(k)WCOL煤流量0~ 10y(k) = C●x(k)+D.●u(k)(1)WSTM蒸汽流量0~6 .i= 1,2..*.,6其中各離散模型的采樣時間均為1 s.基于這62ALSTOM氣化爐全局模糊模型的個基準模型,通過模糊推理及變量調(diào)度,可獲得在任建立何工況點上的離散狀態(tài)空間模型.由于篇幅有限,本文僅列出50%和100%工況點上的基準模型.2.1建立控制系統(tǒng)全工況設計模型的方法2.3調(diào)度變量及其模糊隸屬度函數(shù)的選取盡管ALSTOM公司公開了示范工程IGCC的調(diào)度變量一般選取緩慢變化且可以代表非線性機理動態(tài)模型,但整個氣化爐被控過程由數(shù)百個非系統(tǒng)工況的1個或者多個物理量,選取的調(diào)度變量作線性微分方程組成，所提供的機理模型無法直接用為非線性系統(tǒng)模糊規(guī)則模型的前件,在對應的論域上于控制系統(tǒng)的設計,而只能用于檢驗控制系統(tǒng)的品.構造模糊集合,其隸屬度函數(shù)為A ; XXU→[0,1].質(zhì).為了獲得在任何工況點上控制系統(tǒng)的設計模型,.對于ALSOTM氣化爐模型,可以選取氣化爐出口煤筆者采用如下方法:①在多個典型工況點上,獲取氣熱值與煤氣質(zhì)量流量的乘積,即能量流量(E)經(jīng)過氣化爐被控過程的局部動態(tài)線性模型,并將這些局折算后的負荷(L)作為調(diào)度變量,因為其變化范圍為部模型作為模糊推理的基準模型;②選擇影響氣化[L 50-50,Lso +50],可以定義模糊變量8L=L-爐特性變化的變量作為調(diào)度變量;③以典型工況點Ls0 ,將論域[- 50,50]模糊劃分得到1組語言值.隸屬上的基準模型為基礎,采用模糊推理技術及變量增度函數(shù)的選取,只要滿足模糊集合的基本性質(zhì)即可，益調(diào)度方法,計算任何工況點上的局部動態(tài)模型,作通?？梢赃x取三角形或者高斯分布函數(shù),本文選取最為控制系統(tǒng)的設計模型.由于在任何工況點上,可重新計算控制系統(tǒng)的簡單直觀的三角形分布函數(shù)(圖2).參數(shù),從而確保了控制系統(tǒng)在整個工況范圍內(nèi)的全;NNPSPA局優(yōu)化功能.0.82.2建立氣化爐典型工況點上的局部基準模型i 0.6-0.4FALSTOM公司以Simulink CMEX SF unction0.2的模塊形式提供了封裝好的氣化爐非線性模型.該全局非線性模型非常復雜,且ALSTOM也未給出-50-40-30-20-10010203040508相應的非線性微分方程組,因此很難直接利用該模型來設計全局非線性控制器.事實上,ALSTOM公圈2模糊變量隸屬 度函數(shù)分布司也希望控制系統(tǒng)的設計者僅將該模型作為一個實中國煤化工’vrioble際的工業(yè)過程來看待,而不是看作控制系統(tǒng)的設計2.4MHCN M H G的模糊推理模型模型.為獲取控制系統(tǒng)的設計模型,首先應獲取典型綜合以，上分析,將同鄙工優(yōu)點上的基準模型和工況點上的局部基準模型,具體方法如下:相應的模糊調(diào)度變量結合可以產(chǎn)生以下的模糊規(guī)則●232●動力工程第28卷模型:u(k)+D. u(k+1) +CG●(k) +ξ(k +1)Rulei; IF 8L is MTHEN(x(k+1)= A.. x(k)+ B,●u(k)y(k+j)=CA'●x(k)+ 2CA-B●u(k+i-ly(k) = C. x(k)+D,●u(k)i= 1,2..*,6(2)1)+ D.u(k+j) +CA-G. (k) +式中,M= {8L,pm(8L) ; 8L∈U},8L是模糊調(diào)2CA-G.E(k+i-1)+(k+i)度變量.規(guī)則的結論部分為氣化爐在典型工況點上的基準模型.通過模糊推理及變量調(diào)度,可獲得氣化爐在任何工況上的狀態(tài)空間模型:y(k+N)=CA~●x(k)+ 2CA~'B●u(k+i-x(k+1) = A. x(k)+B. u(k)1)+D. u(k+N) + CAN-IG. (k)+y(k) = C. x(t)+D. u(k)(3)ZCA~G.E(k+i-1)+<(k+N) (5)式中,各系數(shù)矩陣是由模糊推理獲得,分別為:上式中,E(k十j)由下式給出:A= Zw;(z).A, B= Zw,(z). B，E[E(k+j)]=0,j = 1,2...c= Zw(z).C. D= Ew(z).D. ; E[(>]= E() = p(k)-C.x(k)-D.u(k)(6)z= [≈1,7.,z6]將式(6)代人式(5)后，步輸出預測值可以寫成:w,↑XXU→[0,1]是權重系數(shù)，w;(z)j(l+j)= E[y(r +j)]=CA'●E[x(k)]+=μ(x)/24(z),p(z)是模糊調(diào)度變量的隸屬ZcA-B.u(k+i-l)+D.u(k+j)+度函數(shù).很明顯,任可工況點上的矩陣A,B,C,D均CA-G. [y(k)-C.x(k)- D. u(k)]=可通過.上面的推理過程獲得,如通過推理可獲得在CA-(A-GC)●i(x) + CA-(B-GD)●70%工況點上的氣化爐模型(略).u(k)+ 2CA-'B●u(k+i-1)+經(jīng)過比較該模型與ALSOTM非線性機理模型D. u(k +j) +CA-G. y(k)在70%工況點上的階躍響應,其階躍響應曲線吻合j= 1,2...,N(7)得很好,從而驗證了模糊推理模型的有效性.式中,N是輸出時域,將上式寫成矩陣形式,可以得3氣化爐的模糊增益調(diào)度預測控制到:Y=φ.U+P.●i(k) +o,. y(k) (8)根據(jù)任何工況點上氣化爐的動態(tài)模型(式(3)),其中:并且考慮到被控過程通常還包括隨機擾動等因素，「j(k + 1)7u(k)本文采用式(4)模型來設計預測控制器:y(k +2)u(k+1)x(k+1) = A. x(k)+B. u(k) +G.∈(k)Y=|,U=y(k)=C. x(k)+D●u(k) +(k) (7)Ly(k + N)」Lu(k + N)」這里的u∈R" ,x∈R° ,y∈° ,(k)是零均值的高-C斯白噪聲信號,E[(k+j)]=0,j=1,2,,G是相應的濾波矩陣,而A.B、C、D與式(3)中一致.本文中.=.CA(A-GC),提出擴展狀態(tài)空間預測控制算法,它可以方便地處LCAM-I」理如控制作用的幅值約束和變化率約束等約束優(yōu)化C(B- GD)L問題.中=CA(B-GD)GB3.1基本控制器設計:針對模型式(4)式,可以對系統(tǒng)的未來輸出進行多步預測:中國煤化工”CBDJy(k+1)=C. x(k+1)+D.u(k+1)+ E(k+YaCNMHG1) =C.[A●x(k) + B●u(k) +G. E(k)]+ .*y一D.u(k+1)+(k+1)=CA●x(k)+ CB.LCAM~1G]第2期吳科,等:ALSTOM氣化爐的模糊增益調(diào)度預測控制在式(8)中,多步模型預測要求知道當前狀態(tài)的J。= U.H.U+UT●f(11)估計值i(k),本文采用文獻[11]所提出- -種狀態(tài)估當控制作用U不受限時,可以由下式求得最優(yōu)控制計方法來計算,經(jīng)計算發(fā)現(xiàn):這種狀態(tài)估計算法是非常有效的.作用:采用常規(guī)的二次型函數(shù)作為控制系統(tǒng)性能指0=0= H.U+f=0標:J = (Y- W)TQ(Y- W)+ SUTRAU (9)由于H是正定矩陣,故有:U=-H-1●f(12)這里的Q和R是權重矩陣,一般取為對角陣;這里所求得的多步控制作用的第-步被采用作W和QU參考軌跡矩陣和控制增量矩陣,分別定義為當前時刻的最優(yōu)控制作用加到閉環(huán)系統(tǒng)進行控如下:制「w(k+1)]3.2受限預測控制器的設計w(k + 2)W=對于ALSTOM的氣化爐控制,其輸入變量的幅度和變化率均受到表2的限制,考慮了輸入約束Lw(k + N)」后的控制系統(tǒng)性能指標可以用下式來表示:Ou(k) 1「I0“01J = (Y- W)TQ(Y- W) + sUTR oU0U=Qu(k+ 1)|s.t.Uin≤u≤Umux(13)LOu(k+ N)」l0 ... -I IOuaim≤a≤Oumx「u(k)式中,uE∈R" ,應用式(11),受限預測控制器設計就.u(k + 1)●u(k-1)成為標準的如下二次規(guī)劃問題:Lu(k + N)」U°= min,(2U°.H.U+UT.f)式中,I是mXm單位矩陣;O是mXm零矩陣,上U≤Umx述等式可以寫成:-U≤→Umin(14)0U=r.U-[u"(k-1) 0 ... 0]T (10)IU≤T.OUmx + Eu(k- 1)式中:-IU≤- T.QUmx- Eu(k-1) .O式中,u(k-1)是前-時刻的控制作用,H、f.U、r的定義和上文一致,其它變量定義如下:r=Um= [ux ... ux]TU= [uBm .. uni]T將式(8)和式(10)代人式(9),可以得到: .SUu.. = [Oumx .. Oux]TJ =Jo+[φ,●i(k) +φ,. y(k)-W]●SUmin = [OuminQ[D,●王(k) +更,. y(k)- w] +E=[I 0... 0]T[u"(k-1) 0.. 0]●所求解出的1組控制作用的第一組作為當前最.R[uT(k-1) 0... 0]佳控制作用.因上式最后2項為常數(shù),所以有min(J) = min(Jo).4控制結果其中:J。= UT(@QD. +r"Rr)U+2UT●●將以上的受限預測控制方法應用于ALSTOMQ[φ.●主(k) +φ,.y(k)-W]-2Ur.r.氣化爐控制.針對氣化爐在各個工況點上的動態(tài)模R[u"(k-1) 0... 0]T型(式(3)),采用本文的受限預測控制方法,通過在定義H,f為:H= 2(IQ$. + rRr)線滾動中國煤化工上華控制.經(jīng)過在線調(diào)整，樣時間取為1 s,f= 2o:●Q[φ,●主(k) +φ,●y(k)- w]-N= 2CNMHG=diag(O,...2rT●R[uT(k-1) 0... 0]TRo),Q。= diag(10, 150, 28,10*),R。= diag(10* ,則有:10* ,10* ,10),G=10●[1,I,I，I,[1,0,0,●234●動力工程第28卷0]"]T.表33種不同工況下,吸入口壓力 擾動按照ALSTOM公司基準測要求,對所設計的試驗結果統(tǒng)計表控制系統(tǒng)需進行基準測試,進行的基準試驗有以下Tab.3 Disturbance test results of PSINK under 33種:①在穩(wěn)定工況下,進行燃機吸入口壓力階躍different working conditions變化的擾動試驗(規(guī)定變化幅度20 kPa;②穩(wěn)定工階躍擾動試驗正弦波擾動試驗況下,進行幅值為20 kPa、頻率為0.04 Hz的吸人輸出最大絕對誤差IAE最大絕對誤差IAE口壓力正弦波擾動試驗;③以不超過5%/min變化率為從50%工況升至100%工況的變負荷試驗.其100%負荷.CVGAS4. 99100. 568.12860. 56中,吸人口的壓力階躍擾動和正弦波擾動試驗以在MASS7.02100%工況下試驗結果為例,其它工況下的試驗結果PGAS0.080. 2510.0536.23 .示于表3.TGAS0.42-0.564.1在100%工況下吸入口壓力的階躍擾動試驗根據(jù)基準測試要求,保持系統(tǒng)在100%工況點50%:負荷5.25110. 358.54878. 23穩(wěn)定運行30 s,然后開始做吸人口壓力為20 kPa的12. 566. 23階躍擾動試驗,試驗持續(xù)時間為300 s.系統(tǒng)響應和控制作用的變化示于圖3.0.0830. 2960.0425. 83從圖3可看出,在100%工況下進行的吸人口0. 5230. 62壓力階躍擾動試驗中,煤氣熱值最大動態(tài)偏差為0%負荷4. 99 kJ/kg,質(zhì)量最大動態(tài)偏差為8. 12 kg,壓力最7.56122. 359. 23898. 35大動態(tài)偏差為8 kPa,溫度最大動態(tài)偏差為0. 4228. 9646.52C,系統(tǒng)各輸出變量的變化均未超過表1中所列的0.090. 3150.08210. 68限制條件(在圖中以2條虛線表示允許的動態(tài)偏差0.650.652范圍,下同);而控制作用的變化速率和幅值在控制注:表中“一”表示無需計算過程中能自動滿足表2的要求(圖3(b)坐標上、下4.2100%工況點上吸入口壓力正弦波的擾動試驗限即為表2中控制作用幅值上、下限,下同). .該試驗嚴格按照ALSTOM基準測試要求,首15164.2星-01030000200宣-0.-10中國煤化工」時間/sTYHCNMHG.(a)氣化爐各輸出變量響應第2期吳科,等:ALSTOM氣化爐的模糊增益調(diào)度預測控制●235●203-r 2-g101002003001030200000時間/s(b)氣化爐各控制作用的變化圖3在100%工況下.吸人口壓力作-20kPa階躍擾動時的系統(tǒng)響應曲線Fig.3 Step response curve of PSINK (- 20 kPa) at 100% load先將系統(tǒng)保持在100%工況點穩(wěn)定運行30 s,然后.根據(jù)基準測試的要求,需要在0%. 50%和.開始做吸入口壓力幅值為20 kPa、頻率為0.04 Hz100%工況下重復上述擾動試驗,限于篇幅,本文未的正弦波擾動試驗,試驗持續(xù)時間為300s,系統(tǒng)響給出系統(tǒng)響應曲線,3種不同工況下的試驗數(shù)據(jù)示.應和控制作用變化示于圖4.于表3.從表中不難看出:3種工況點上，當吸人口壓從圖4可看出,在100%工況下進行的壓力正力的波動時,控制系統(tǒng)均能滿足表1和表2的要求.弦波擾動試驗中,煤氣熱值最大動態(tài)偏差為8. 124.350%工況至100%工況變負荷試驗kJ/kg,質(zhì)量最大動態(tài)偏差為7.02 kg,壓力最大動.在本試驗中,根據(jù)基準測試要求,首先保持系統(tǒng)態(tài)偏差為5.3 kPa,溫度最大動態(tài)偏差為0. 56C,系在50%工況點穩(wěn)定運行100 s,然后開始進行從.統(tǒng)各輸出變量的變化均未超過表1中所列的限制條.50%工況至100%工況的變負荷試驗,負荷設定值.件.變化率取為5%/ min,試驗持續(xù)時間為5400 s.系統(tǒng)0.40.2AAA0.2--10-0.4--1510.53wwwwwWWWW中國煤化工0TYHCNMHGo時間/e(a)氣化爐各輸出變量響應●236●動力工程第28卷2015002003000100.WWWWWWW10時間/s(b)氣化爐各控制作用的變化圖4在100%工況下壓力正弦波擾動試驗響應曲線Fig. 4 Sinusoidal response curve of PSINK at 100% load響應和控制作用變化示于圖5.的熱值、煤氣壓力及煤氣溫度均能很好地跟蹤希望.從圖5可看出,當負荷從50%升至100%(變化值的變化,床料質(zhì)量的變化經(jīng)過一段時間后回復到.率為5%/min)時,控制系統(tǒng)使氣化爐的負荷、煤氣原來值,最大動態(tài)偏差在可接受的范圍內(nèi).?s4 S0010203040506070809024400己430010.5廠-10.020 3005060708090Is七'10 20 304050 60 70 80 90區(qū)12501020304050器I20010 203040506070 80 90時間/min(a)氣化爐各輸出變量響應圖5氣化爐在50%~100%工況的變負荷試驗響應曲線Fig.5 Response curve of loading point from 50% to 100%為檢驗控制系統(tǒng)的有效性,筆者嚴格按照5結論ALSTOM公司提出的各項基準測試要求對控制系.筆者針對ALSTOM氣化爐模型，首先通過線統(tǒng)進行了測試,結果表明:所提出的氣化爐控制系統(tǒng)性化得到各典型工況下的基準模型,然后應用模糊.在中國煤化工下,輸出變量的變推理,建立了系統(tǒng)在任何工況下的線性動態(tài)模型.在化均CNMH(測試要求,而且整此基礎.上,提出了一種新的模糊增益調(diào)度預測控制個控,從而為氣化爐的策略,并將其應用于對氣化爐的自動控制中.控制提供了一種可以選擇的方法.第2期吳科,等:ALSTOM氣化爐的模糊增益調(diào)度預測控制●237.[6] SeyabPK AI, Cao Y, Yang s H. Predictive control參考文獻:for the ALSTOM gasifier problem[J]. IEE Proc[1] Zhengmao Ye, Mohamadian H P，Yongmao Ye.Control Theory Appl. May, 2006， 153 (3): 293 -Integration of IGCC plants and reachable multi-objective thermo economic optimization [C]//In:,[7 ] Taylor C J, Shaban F M. Multivariable proportional-IEEE International Conference on Computationalintegral- plus (PIP) control of the ALSTOM gasifierCybernetis. Tllin. Estonia, August, 2006:1-3.simulation[J]. IEE Proc Control Theory Appl. May,[2] 焦樹建. IGCC的某些關鍵技術的發(fā)展與展望[J].動2006，153<3); 277-285. .力工程, 2006, 26(2);153- 165.[8] 史本天,郭新生,劉英萍,等. ICCC發(fā)電系統(tǒng)中煤氣[3] Dixon R. Alstom benchmark challenge i; Control of化工藝的選擇[J].燃氣輪機技術, 2006, 19(1):21a nonlinear gasifer model[EO/OL]. Available from:-25.< http://www. iee. org/OnComms/PN/controlauto/[9] Dixon R. Advanced gasifier control[J]. IEE Comput.Specification. v2. pdf> ,2002.Control Eng, 1999,10(3); 93- 96.[4] DixonR， Pike A W. Introduction to the 2nd[10] DixonR， Pike A， Donne M. 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PracticeControl Enginering, 2000, 214(1); 441-452.2001(9) :819- 828.● 征文通知●中國動力工程學會鍋爐專委會2008年度學術研討會征文中國動力工程學會鍋爐專委會與無錫華光鍋爐股份有限公司聯(lián)合舉辦2008年度鍋爐技術研討會,擬于2008年10月在無錫與鍋爐行業(yè)總工程師工作研討會一起召開。為促進大容量高參數(shù)電站鍋爐科研、設計、制造、運行技術的協(xié)調(diào)發(fā)展和適應國內(nèi)外電力市場的新需求,為促進信息共享,加強溝通,特向鍋爐行業(yè)人士廣泛征集論文,具體要求如下:1 征稿內(nèi)容(1)超臨界、超超臨界壓力鍋爐技術;(2)循環(huán)流化床鍋爐技術;(3)清潔燃燒技術、環(huán)境保護技術及設備;(4)燃氣輪機電站余熱鍋爐技術;以上內(nèi)容包括:科研、設計、制造、調(diào)試、運行、材料等各方面。2征稿要求投寄論文必須是原創(chuàng)論文,已在公開刊物上發(fā)表的不屬征稿對象。論文必須困文清楚,格式應按照正規(guī)出版要求,稿件1式2份,信封上請注明“鍋爐專委會征稿”字樣,同時請將論文電子稿發(fā)送至下述E-mail地址。3論文處理程序(1)經(jīng)審稿后論文分為:大會宣讀論文、專題會宣讀論文、會議交流論文;(2)論文評審后，經(jīng)選擇將分別發(fā)表在《動力工程》或《發(fā)電設備》期刊上。4論文截稿日期:2008年9月中旬5寄稿地址:上海市閔行區(qū)劍川路115號;郵編:200240中國煤化工中國動力工程學會鍋爐專業(yè)委員會蔡世林 、陳端雨收YHCNMHG電話:021-64358710 X 625;13801623468021-64358710X 628; 13601688616E mail : speribrd@ public6. sta. net. cn