《發電過程非線性模型預測控制》是一本2021年出版的圖書，由科學出版社出版
基本介紹
- 中文名：發電過程非線性模型預測控制
- 作者：劉向傑
- 出版社：科學出版社
- ISBN：9787030682444
出版信息,內容簡介,目錄,
出版信息
發電過程非線性模型預測控制
- 書號：9787030682444作者：劉向傑等
- 外文書名：
- 裝幀：平裝開本：16
- 頁數：273字數：421000語種：zh-Hans
- 出版社：科學出版社出版時間：2021-04-01
內容簡介
本書從非線性模型預測控制存在的固有問題入手，闡述非線性模型預測控制的最佳化求解方法，完整構造基於輸入輸出反饋線性化的非線性模型預測控制策略，針對發電過程的複雜動態特性深入開展非線性模型預測控制的套用研究。全書共7章，第1章綜述非線性模型預測控制的發展及其在發電過程控制中的套用；第2章全面討論非線性模型預測控制的最佳化求解方法，包括經典的二次規劃方法、現代啟發式最佳化算法，以及近年來興起的數據驅動方法；第3章詳細構造基於反饋線性化的非線性模型預測控制；第4章運用輸入輸出反饋線性化構造雙饋風力發電機組的非線性模型預測控制；第5章針對160MW燃油火電機組，構造基於模糊模型的非線性模型預測疊代學習控制，進而針對1000MW超超臨界機組，構造基於模糊神經網路的分級遞階非線性模型預測控制；第6章深入研究火力發電系統的經濟模型預測控制；第7章在深入研究“堆跟機”模式下核反應堆控制系統特性的基礎上，構造核電機組蒸汽發生器水位的準最小最大模糊模型預測控制和重水堆空間功率分散預測控制。
目錄
第1章 緒論 1
1.1 模型預測控制的發展歷程 1
1.2 非線性模型預測控制 3
1.2.1 非線性模型預測控制存在的固有問題 3
1.2.2 精確最佳化法與近似最佳化法 4
1.2.3 非線性模型預測控制的有效方法 5
1.2.4 非線性模型預測控制的穩定性問題 10
1.3 智慧型發電廠模型預測控制 11
1.3.1 發電廠模型預測控制的背景與挑戰 11
1.3.2 發電廠模型預測控制的研究現狀 15
第2章 非線性模型預測控制的理論基礎——非線性約束最佳化方法 18
2.1 非線性模型預測控制的最佳化問題 18
2.2 無約束的最佳化問題 23
2.2.1 解析法 23
2.2.2 直接法 43
2.3 帶約束的最佳化問題 54
2.3.1 帶等式約束的最佳化問題 55
2.3.2 帶不等式約束的最佳化問題 58
2.3.3 帶混契約束的最佳化問題 66
2.3.4 模型預測控制中基本的最佳化問題求解 81
2.4 現代啟發式最佳化算法 83
2.4.1 模擬退火算法 84
2.4.2 遺傳算法 87
2.4.3 蟻群最佳化算法 93
2.4.4 粒子群最佳化算法 98
2.5 本章小結 102
第3章 基於反饋線性化的非線性模型預測控制 103
3.1 精確反饋線性化 105
3.1.1 單輸入單輸出系統精確反饋線性化 105
3.1.2 多輸入多輸出系統精確反饋線性化 107
3.2 線性控制結構 110
3.3 約束處理 112
3.3.1 非線性約束的展開 113
3.3.2 疊代QP算法 113
3.3.3 算法步驟 115
3.4 仿真結果 116
3.4.1 數字例子 116
3.4.2 攪拌反應器 118
3.5 本章小結 121
第4章 風力發電系統高效非線性模型預測控制 122
4.1 雙饋風力發電機組的非線性模型預測控制 123
4.1.1 雙饋風力發電機組控制的研究背景 123
4.1.2 電網平衡情況下雙饋風力發電機非線性模型預測控制 125
4.1.3 電網不平衡情況下雙饋風力發電機非線性模型預測控制 140
4.2 永磁同步電機高效非線性模型預測控制 154
4.2.1 永磁同步電機控制背景 154
4.2.2 PMSM非線性模型建立 155
4.2.3 PMSM狀態反饋線性化 156
4.2.4 PMSM的約束模型預測控制策略 158
4.2.5 仿真結果 163
4.3 本章小結 168
第5章 火力發電機組的非線性模型預測控制 169
5.1 基於模糊模型的非線性模型預測疊代學習控制 169
5.1.1 T-S過程模型的描述 170
5.1.2 NMPILC控制律求解 172
5.1.3 NMPILC系統收斂性分析 175
5.1.4 鍋爐-汽輪機系統仿真研究 177
5.2 超超臨界機組的分級遞階非線性模型預測控制 185
5.2.1 研究背景 185
5.2.2 超超臨界機組的控制問題 186
5.2.3 USC系統的分級遞階非線性模型預測控制 188
5.2.4 仿真結果 195
5.3 本章小結 204
第6章 火力發電系統的經濟模型預測控制 205
6.1 火電機組穩定模糊經濟模型預測控制 206
6.1.1 鍋爐-汽輪機模糊模型 206
6.1.2 模糊經濟模型預測控制器設計 208
6.1.3 仿真研究 213
6.2 基於深度神經網路的超超臨界機組經濟模型預測控制 219
6.2.1 超超臨界機組模型 219
6.2.2 經濟模型預測控制 220
6.2.3 仿真研究 226
6.3 本章小結 232
第7章 核電機組的非線性模型預測控制 233
7.1 基於離線不變集的水位模糊預測控制 233
7.1.1 蒸汽發生器水位控制系統 234
7.1.2 水位模糊系統 238
7.1.3 水位準最小最大模糊預測控制 240
7.1.4 數值仿真研究 245
7.2 重水堆空間功率分散模糊預測控制 248
7.2.1 反應堆功率控制系統 249
7.2.2 模糊建模 252
7.2.3 分散模糊預測控制 255
7.2.4 仿真結果 257
7.3 本章小結 263
參考文獻 265
