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卡尔曼滤波与互补滤波在移动机器人导航中的对比研究
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作者 黄亚辉 王巍 阳领 《电子制作》 2025年第2期109-112,共4页
本文深入探讨了卡尔曼滤波与互补滤波在移动机器人导航中的应用,并对两者进行了详细的对比分析。通过理论分析、算法推导以及实验验证,全面评估了两种滤波算法在姿态数据采集与融合中的表现。卡尔曼滤波能够有效融合多源传感器数据,提... 本文深入探讨了卡尔曼滤波与互补滤波在移动机器人导航中的应用,并对两者进行了详细的对比分析。通过理论分析、算法推导以及实验验证,全面评估了两种滤波算法在姿态数据采集与融合中的表现。卡尔曼滤波能够有效融合多源传感器数据,提供高精度的姿态估计,尤其适用于动态环境下的复杂数据融合。然而,卡尔曼滤波计算复杂,且对系统模型和噪声特性有较高要求。与此相比,互补滤波实现简单,计算量小,适合实时性要求高的应用场景,尤其在资源有限的系统中具有优势。通过实验对比,研究发现卡尔曼滤波在精度要求较高的情况下表现更佳,而互补滤波在实时性和计算效率方面占优。本文的研究为移动机器人姿态控制和导航提供了理论依据和技术支持,对推动相关技术的发展具有重要意义。 展开更多
关键词 卡尔曼滤波 互补滤波 移动机器人 姿态数据融合
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耦合0号高加的火电机组热经济性评估方法
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作者 刘博源 王玮 +2 位作者 蔚伟 胡勇 曾德良 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第2期574-581,共8页
耦合0号高加可提高大型火电机组在低负荷时的给水温度进而改善机组运行经济性。基于质量守恒与能量守恒方程,经严密数学推导,建立了耦合0号高加的热力系统汽水分布模型,给出了确定汽轮机负荷下目标给水温度工况对应的热经济性指标计算方... 耦合0号高加可提高大型火电机组在低负荷时的给水温度进而改善机组运行经济性。基于质量守恒与能量守恒方程,经严密数学推导,建立了耦合0号高加的热力系统汽水分布模型,给出了确定汽轮机负荷下目标给水温度工况对应的热经济性指标计算方法;进一步,提出了耦合0号高加的火电机组变工况热经济性计算方法,实现了对耦合0号高加火电机组热经济性的全面评估。以600 MW机组为例进行了计算和分析,结果表明:本文所提变工况计算方法的指标计算误差不超过0.15%,具有较高精度,可用于大型火电机组耦合0号高加时的热经济性评估;在30%~75%负荷段,增设0号高加可使机组给水温度提升19.1~32.3℃,循环热效率提升0.18%~0.2%,机组热耗率降低29.3~34.6 kJ/(kW·h),且机组负荷率越低,损失的内部功越少,热耗率降幅越大。 展开更多
关键词 0号高加 火电机组 热经济性 汽水分布 能效分析
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考虑多能特性差异的综合能源系统异步优化预测控制
3
作者 章哲玮 蔺琪蒙 +1 位作者 熊鑫 吴啸 《动力工程学报》 北大核心 2025年第2期307-314,324,共9页
以典型热电综合能源系统为对象,提出了考虑多能特性差异的异步优化预测控制策略,其兼顾热、电两侧不同控制需求,通过预测模型重构和控制目标切换,在减轻系统实时优化计算负担的同时,保证了系统协调控制性能。结果表明:相比以电侧小步长... 以典型热电综合能源系统为对象,提出了考虑多能特性差异的异步优化预测控制策略,其兼顾热、电两侧不同控制需求,通过预测模型重构和控制目标切换,在减轻系统实时优化计算负担的同时,保证了系统协调控制性能。结果表明:相比以电侧小步长优化和以热侧宽步长优化的同步控制,本文所提异步优化控制策略降低了前者控制器54%的计算时间平均值,剩余发电功率和供热水温度的控制偏差较后者分别减小了77.1%和88.8%。 展开更多
关键词 综合能源系统 热电协调控制 预测控制 异步优化 燃料电池
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高校智慧供暖管理系统的研究与应用
4
作者 王玉良 吕杰 +1 位作者 吴院亭 杨玮 《能源与节能》 2025年第2期332-336,共5页
高校后勤供暖管理系统开发与建设是目前高校后勤建设数字化、智慧化的重点内容。以陕西一高校为例,针对高校老旧楼宇供暖过程中存在的温度不平衡、能源浪费、个性化需求等问题,通过物联网、大数据、人工智能等新技术搭建智慧供暖管理系... 高校后勤供暖管理系统开发与建设是目前高校后勤建设数字化、智慧化的重点内容。以陕西一高校为例,针对高校老旧楼宇供暖过程中存在的温度不平衡、能源浪费、个性化需求等问题,通过物联网、大数据、人工智能等新技术搭建智慧供暖管理系统,以此满足实际需求的同时减少能源浪费,节能降碳,助力实现国家“双碳”目标。可为高校后勤管理智慧系统开发提供依据。 展开更多
关键词 高校能源管理 智慧供暖 精准控温 节能高效
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基于模糊PID控制器的火力发电机组热控保护技术
5
作者 李准 《中国新技术新产品》 2025年第3期30-32,共3页
本文针对火力发电机组在不同工况下的热控保护问题,提出基于模糊PID控制器的技术优化。考虑蒸汽流量、燃料传热量以及喷水量等因素,构建模糊控制规则,采用离散确切量法进行精确量与模糊集合转换,结合模糊规则表与PID参数间的模糊关系进... 本文针对火力发电机组在不同工况下的热控保护问题,提出基于模糊PID控制器的技术优化。考虑蒸汽流量、燃料传热量以及喷水量等因素,构建模糊控制规则,采用离散确切量法进行精确量与模糊集合转换,结合模糊规则表与PID参数间的模糊关系进行热控保护。本文设计方法使火力发电机组响应输出稳定,灵敏度高,当工况变化时,进、出口温度稳定在额定参数内,波动幅值低于5.0℃。测试结果表明,该模糊PID控制器优化技术有效提升了火力发电机组的热控保护性能,能够保证机组在不同工况下稳定运行,具有较好的控制效果与实际应用价值。 展开更多
关键词 模糊PID控制器 火力发电机组 热控保护技术 过温过热状态 离散论域 离散确切量法
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基于SOM网络的水温定值控制
6
作者 刘俊鹏 陈永增 《自动化应用》 2025年第2期128-130,134,共4页
以应用于中央热水系统的快速热水器为研究对象,提出了一种新的控制方法。该方法融合回归算法与自组织映射(SOM)网络,具有处理多变量非线性问题、适应时变系统的能力,确保快速热水器能够抵御流量波动的干扰,并在各种工况下维持出水温度... 以应用于中央热水系统的快速热水器为研究对象,提出了一种新的控制方法。该方法融合回归算法与自组织映射(SOM)网络,具有处理多变量非线性问题、适应时变系统的能力,确保快速热水器能够抵御流量波动的干扰,并在各种工况下维持出水温度恒定。 展开更多
关键词 中央热水系统 快速热水器 时变系统 水温定值控制 回归算法 自组织映射网络
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考虑碳减排约束的感应炉机电一体化节能变频控制方法
7
作者 陈英 《工业加热》 2025年第2期70-74,共5页
感应炉在工作过程中,工件的形状、大小、材质等因素可能导致负载的变化,进而影响加热效果和温度分布。为实时感知负载变化,并作出相应的调整,保证加热的稳定性和均匀性,提出一种考虑碳减排约束的变频控制方法。建立以碳减排约束为条件... 感应炉在工作过程中,工件的形状、大小、材质等因素可能导致负载的变化,进而影响加热效果和温度分布。为实时感知负载变化,并作出相应的调整,保证加热的稳定性和均匀性,提出一种考虑碳减排约束的变频控制方法。建立以碳减排约束为条件的感应炉节能控制要求,分析感应炉控制过程中的影响因素,设计机电一体化条件下节能变频控制方案,通过PID算法设定理想的感应炉控制规律,利用比例控制有效地减小控制反应误差,提高控制响应速度,设定回水压力范围,根据影响参数设定多个控制点,通过控制电磁转矩来完成感应炉的动态变频控制。经实验证明所提方法能快速响应感应炉节能变频需求,保证燃料燃烧完全,热效能充分发挥。 展开更多
关键词 碳减排 机电一体化 变频器 节能控制 感应炉控制
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热控设备故障诊断与预测技术分析
8
作者 王洋洋 《中文科技期刊数据库(引文版)工程技术》 2025年第3期131-134,共4页
热控设备的稳定运行对于保障生产过程的顺利进行起着关键作用。但是,在复杂的工作环境下,热控设备时常面临各种故障风险,影响其可靠性与安全性,甚至可能导致生产停滞。因此,为有效提升热控设备应用的可靠性与安全性,并进一步提高其运行... 热控设备的稳定运行对于保障生产过程的顺利进行起着关键作用。但是,在复杂的工作环境下,热控设备时常面临各种故障风险,影响其可靠性与安全性,甚至可能导致生产停滞。因此,为有效提升热控设备应用的可靠性与安全性,并进一步提高其运行效率,本文系统地探索了热控设备故障诊断与预测技术。通过全面剖析各类故障诊断及预测方法的原理、特性以及应用场景,旨在为热控设备的实际应用提供坚实的理论指导,确保工业生产的稳定运行。 展开更多
关键词 热控设备 故障诊断 故障预测 技术
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火电厂燃烧锅炉干湿态自动化控制技术
9
作者 张磊 《工业加热》 2025年第2期32-36,共5页
火电厂燃烧锅炉机组负荷波动影响受热参数,受热参数互相影响,难以通过调整受热参数有效控制干湿态切换,导致干湿态切换耗费较多能量。因此为了保证负荷波动下火电厂燃烧锅炉干湿态切换的有效性,提出火电厂燃烧锅炉干湿态自动化控制技术... 火电厂燃烧锅炉机组负荷波动影响受热参数,受热参数互相影响,难以通过调整受热参数有效控制干湿态切换,导致干湿态切换耗费较多能量。因此为了保证负荷波动下火电厂燃烧锅炉干湿态切换的有效性,提出火电厂燃烧锅炉干湿态自动化控制技术。分析燃烧锅炉燃烧过程中的受热参数,构建动态线性关系,确定燃烧锅炉干湿态切换控制目标;再以此制定干湿态判断逻辑,设计火电厂负荷波动状态下干湿态切换PID控制器;通过切换策略匹配相应动态线性关系,输入PID控制器中,控制干湿态自动化切换过程。实验结果表明,所提方法应用后,火电厂燃烧锅炉干湿态自动化切换时,在不同负荷波动下切换温度响应效果较好,并能减少燃煤消耗量,保证自动化控制有效性。 展开更多
关键词 火电厂 燃烧锅炉 干湿态切换 切换控制策略
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基于二自由度Smith预估补偿策略的脱硝控制方法研究
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作者 季哲恺 崔晓波 +2 位作者 盖青松 张旭阳 李春涛 《当代化工研究》 2025年第1期179-181,共3页
为了解决火电机组脱硝系统大延迟大惯性及传统Smith预估补偿控制抗扰与设定值跟踪性能的折中选择问题,引入二自由度Smith预估补偿控制策略,对火电机组脱硝进行控制系统设计,实现了设定值跟踪性能与抗扰性能的解耦。通过仿真研究,结果表... 为了解决火电机组脱硝系统大延迟大惯性及传统Smith预估补偿控制抗扰与设定值跟踪性能的折中选择问题,引入二自由度Smith预估补偿控制策略,对火电机组脱硝进行控制系统设计,实现了设定值跟踪性能与抗扰性能的解耦。通过仿真研究,结果表明与传统脱硝串级控制及传统Smith预估补偿控制相比,能使调节时间相对于传统脱硝串级控制减少36%,在受到扰动后的最大动态偏差减少52%,调节速度快3~4倍,具备更佳的设定值跟踪和抗扰能力,同时算法实现简单无需复杂的编程仅通过DCS组态模块搭建即可实现,具备较大的应用与推广价值。 展开更多
关键词 脱硝 二自由度 SMITH预估补偿
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机组凝结水精处理控制系统故障分析及可靠性改造
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作者 李鹏飞 陈笑 《电工技术》 2025年第2期4-6,共3页
精处理控制系统对于发电机组的安全运行有着重大意义。介绍某公司#1、#2机组凝结水精处理控制系统的现状,对精处理控制系统故障进行分析处理,并总结精处理控制系统目前存在的风险及隐患,提出了#1、#2机组凝结水精处理控制系统可靠性改... 精处理控制系统对于发电机组的安全运行有着重大意义。介绍某公司#1、#2机组凝结水精处理控制系统的现状,对精处理控制系统故障进行分析处理,并总结精处理控制系统目前存在的风险及隐患,提出了#1、#2机组凝结水精处理控制系统可靠性改造方案及后续升级改造的方向和目标。改造方案提高了#1、#2机组凝结水精处理控制系统的整体安全性,为同类型凝结水精处理控制系统升级改造提供了有益的参考和借鉴。 展开更多
关键词 凝结水精处理 控制系统 可靠性
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智慧供热技术在城市集中供热系统的应用
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作者 刘先义 《中国科技期刊数据库 工业A》 2025年第3期076-079,共4页
我国的城市供暖模式呈现出多元化的特点,其中以热电联产、区域性集中供暖和分布式小锅炉供暖为主流方式。目前,集中供暖系统所使用的锅炉效率普遍高于独立的小型锅炉房。随着时间推移,集中供暖作为一种主流供暖手段已经被大众广泛认可,... 我国的城市供暖模式呈现出多元化的特点,其中以热电联产、区域性集中供暖和分布式小锅炉供暖为主流方式。目前,集中供暖系统所使用的锅炉效率普遍高于独立的小型锅炉房。随着时间推移,集中供暖作为一种主流供暖手段已经被大众广泛认可,其中煤炭作为能源的广泛使用尤为显著,尤其是在我国广阔的冬季供暖区域,煤炭是供暖的主要能源。如何在确保供暖需求的同时,兼顾节约资源和保护环境,成为我国民众关注的焦点议题。本文通过实际操作探索和技术资料的深入研究,致力于将节能减排的理念贯彻到具体行动之中。 展开更多
关键词 智慧供热技术 城市供热 供热系统
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智慧供热大数据监测平台研究及应用
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作者 隋志杰 《能源与节能》 2025年第1期103-106,共4页
随着能源需求的不断增长和环保要求的提升,供热系统的节能和高效运行显得尤为重要。智慧供热大数据监测平台应运而生,通过集成先进的数据处理和可视化技术,实现供热系统的智能化管理,从而提升能源利用效率,降低运行成本。设计并实现了1... 随着能源需求的不断增长和环保要求的提升,供热系统的节能和高效运行显得尤为重要。智慧供热大数据监测平台应运而生,通过集成先进的数据处理和可视化技术,实现供热系统的智能化管理,从而提升能源利用效率,降低运行成本。设计并实现了1个智慧供热大数据监测平台。该平台基于React和Node.js框架,采用Kafka系统和Spark Streaming组件,为供热系统的运行提供全面的数据支持和决策依据。 展开更多
关键词 智慧供热 大数据监测平台 节能
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虚拟I/O模块在DCS以太网通信接口模块上的实现 被引量:1
14
作者 徐卫峰 卢海松 +1 位作者 蔡丹 娄清辉 《自动化应用》 2024年第6期72-74,共3页
为减少硬件模块的重复开发,在保留原DCS软硬件系统架构不变的基础上,在以太网通信接口模块硬件上虚拟不同的I/O模块。虚拟I/O模块与硬点I/O模块具有一致的输入、输出及参数属性,且组态方式和产物格式一致。同一以太网通信模块上可在不... 为减少硬件模块的重复开发,在保留原DCS软硬件系统架构不变的基础上,在以太网通信接口模块硬件上虚拟不同的I/O模块。虚拟I/O模块与硬点I/O模块具有一致的输入、输出及参数属性,且组态方式和产物格式一致。同一以太网通信模块上可在不同的虚拟I/O槽位上配置不同的虚拟I/O模块,如Modbus TCP虚拟I/O模块和GOOSE虚拟I/O模块,进而在同一硬件实现不同的通信功能。虚拟I/O模块的使用一方面减少了DCS系统硬件模块的种类,简化备品备件,另一方面也提高了通信扩展的灵活性和便利性。 展开更多
关键词 虚拟I/O模块 DCS系统 以太网通信接口模块 Modbus TCP GOOSE
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高压共轨柴油机国产芯片控制系统研究
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作者 杨博 吴欣宸 +1 位作者 董霈 刘兵 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期43-52,共10页
针对现有高压共轨柴油机电控单元高度依赖进口芯片、自主不足的问题,提出了基于全国产芯片的高压共轨柴油机电控单元方案。所设计的国产控制单元选用兆易创新的GD32F450芯片为控制核心,承担发动机数据采样、处理、存储与控制任务。首先... 针对现有高压共轨柴油机电控单元高度依赖进口芯片、自主不足的问题,提出了基于全国产芯片的高压共轨柴油机电控单元方案。所设计的国产控制单元选用兆易创新的GD32F450芯片为控制核心,承担发动机数据采样、处理、存储与控制任务。首先,采用Boost升压电路提供喷油器峰值电流,利用分立器件设计双边驱动与电流反馈电路,在不依赖进口专用芯片的条件下,对喷油器驱动电流进行闭环控制;然后,基于FreeRTOS操作系统,开发高压共轨柴油机底层驱动软件,实现对不同任务调度周期的精准控制;最后,对所设计的电控单元进行了实验验证。结果表明,所设计的国产高压共轨柴油机电控单元功能齐全、工作稳定,双边驱动电路典型峰值电流为22 A,维持电流为10 A,最小喷射间隔时间为200μs,多次喷射性能与Bosch系统相当。发动机不同转速条件下任务调度周期精准、实时性好,研究证实了高压共轨柴油机电控单元全国产化方案的可行性,对推动发动机电控技术自主可控提供了有益参考。 展开更多
关键词 高压共轨柴油机 电子控制单元 国产芯片 底层软件 FreeRTOS操作系统
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基于初始氨覆盖率寻优的燃煤电站SCR脱硝系统机理建模
16
作者 陈达 李德波 +5 位作者 李峥辉 危由兴 李龙千 陈姜宏 卢志民 姚顺春 《锅炉技术》 北大核心 2024年第4期7-12,共6页
随着新能源发电大规模并网,燃煤机组工况快速变化,选择性催化还原(SCR)反应器入口氮氧化物(NO_(x))浓度剧烈波动。传统PID控制已无法满足NO_(x)的超低排放标准,需要建立准确的模型对出口NO_(x)浓度进行预测,以实现快速准确的喷氨量控制... 随着新能源发电大规模并网,燃煤机组工况快速变化,选择性催化还原(SCR)反应器入口氮氧化物(NO_(x))浓度剧烈波动。传统PID控制已无法满足NO_(x)的超低排放标准,需要建立准确的模型对出口NO_(x)浓度进行预测,以实现快速准确的喷氨量控制。然而,在机理建模的过程中,氨覆盖率这一关键数据因无法测量而缺失,直接影响模型精度。为了解决氨覆盖率缺失的问题,提出了一种名为初始氨覆盖率寻优的方法。采用改进的粒子群优化(IPSO)方法,通过燃煤电厂运行数据对机理模型反应常数和初始氨覆盖率进行校准。结果表明:经过初始氨覆盖率寻优,机理模型预测的出口NO_(x)浓度精度得到了显著提升,典型工况下,测试集平均绝对百分比误差下降了17.1%。 展开更多
关键词 燃煤电站 氮氧化物 选择性催化还原 改进的粒子群算法 初始氨覆盖率寻优
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“电力电子技术基础”闭环型教学控制模型分析与实践
17
作者 杨喜军 王勇 +3 位作者 高飞 吕敬 吴超 孙佳 《变频器世界》 2024年第3期87-91,共5页
自动控制原理中的反馈闭环控制结构可以消除设定值与输出值之间的误差,使输出值跟随设定值或输入值。本文给出几种单闭环或双闭环反馈型教学控制结构,在与自动控制原理中反馈闭环控制结构进行对比分析后,分析了反馈型教学控制结构的工... 自动控制原理中的反馈闭环控制结构可以消除设定值与输出值之间的误差,使输出值跟随设定值或输入值。本文给出几种单闭环或双闭环反馈型教学控制结构,在与自动控制原理中反馈闭环控制结构进行对比分析后,分析了反馈型教学控制结构的工作原理,并给出了过去反馈型教学控制获得的经验,表明反馈型教学控制结构概念清晰,互操作性强,执行效率高,可扩展性强,易于推广应用。 展开更多
关键词 电力电子学 自动控制原理 闭环型教学控制模型 教学模型 反馈控制
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智能化趋势下的单片机数控直流电源系统设计与实现
18
作者 黄亚辉 《电子制作》 2024年第15期95-98,共4页
本设计旨在探讨基于单片机的数控电源设计。随着电子技术的快速发展,对电源的稳定性和可控性要求日益提高。数控电源作为一种智能化、数字化的电源设备,具有调节精度高、输出稳定、操作便捷等优点,因此在科研、工业生产和日常生活中得... 本设计旨在探讨基于单片机的数控电源设计。随着电子技术的快速发展,对电源的稳定性和可控性要求日益提高。数控电源作为一种智能化、数字化的电源设备,具有调节精度高、输出稳定、操作便捷等优点,因此在科研、工业生产和日常生活中得到了广泛应用。本设计首先介绍了数控电源的基本原理和设计要求,然后详细阐述了基于单片机的数控电源设计过程,包括硬件电路设计和软件程序设计。在硬件设计部分,重点介绍了整流滤波电路、D/A转换电路、电压调节电路和显示电路等关键部分的设计。在软件设计部分,详细说明了控制流程。最后,通过实验验证了本设计的可行性和性能。本设计的研究为数控电源的设计提供了一种新的思路和方法,具有一定的参考价值和实际意义。 展开更多
关键词 数控电源 单片机 电压调节
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600 MW机组电泵变频逻辑实现及节能分析
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作者 张艳军 于建云 段彩丽 《自动化应用》 2024年第24期42-44,共3页
为实现机组节能降耗,府谷电厂对2号机组2台电泵进行变频改造,由勺管调节改为变频调节,结合变频器与电泵转速对应关系,找出给水主控与变频器调节指令函数关系,以更好地进行给水控制。通过机组启动及变负荷运行,变频器控制平稳,给水控制稳... 为实现机组节能降耗,府谷电厂对2号机组2台电泵进行变频改造,由勺管调节改为变频调节,结合变频器与电泵转速对应关系,找出给水主控与变频器调节指令函数关系,以更好地进行给水控制。通过机组启动及变负荷运行,变频器控制平稳,给水控制稳定,汽包水位变化满足要求,经计算表明,节能效果明显,达到预期目标。 展开更多
关键词 亚临界 电动给水泵 变频改造 水位调节
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基于Q学习的超超临界机组协调系统模型预测控制研究 被引量:1
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作者 张家玮 孔小兵 +3 位作者 李刚 吴智泉 张新 李盈盈 《电力科学与工程》 2024年第5期19-27,共9页
超超临界机组具有多输入多输出、非线性严重、耦合强、时滞大的特点,其控制系统的设计要求是在保证系统稳定运行的同时,最大限度地提高机组的热效率和功率输出、快速准确地调节机组负荷、确保机组主蒸汽压力和温度在允许范围。通过调整... 超超临界机组具有多输入多输出、非线性严重、耦合强、时滞大的特点,其控制系统的设计要求是在保证系统稳定运行的同时,最大限度地提高机组的热效率和功率输出、快速准确地调节机组负荷、确保机组主蒸汽压力和温度在允许范围。通过调整系统模型以及阶段成本,进而获取最优策略。选取强化学习中的Q学习方法。将参数化模型预测控制作为Q学习中的一种新型函数逼近器,通过调整模型预测控制的参数来获取近似最优闭环控制策略以及最优的值函数。将该方法应用到1 GW超超临界锅炉汽轮机协调系统的控制中。在升负荷以及小范围升负荷变化情况下进行仿真。仿真结果表明,与传统模型预测控制方法对比,该方法可以在满足约束的情况下使系统输出值更加准确地到达设定值。 展开更多
关键词 模型预测控制 Q学习 协调控制 超超临界机组协调系统
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