[发明专利]一种基于迭代学习预测控制的燃煤锅炉过热汽温控制系统

权利要求书

1.一种基于迭代学习预测控制的燃煤锅炉过热汽温控制系统，其特征在于：采用串级双回路控制系统，其中，主回路中采用基于迭代学习的预测控制器作为主控制器，副回路中采用比例控制器作为副控制器。

2.根据权利要求1所述的一种基于迭代学习预测控制的燃煤锅炉过热汽温控制系统，其特征在于：所述基于迭代学习的预测控制器是通过在预测模型中引入前一时刻迭代的误差信息，对当前时刻的预测模型进行修正，并在迭代过程中通过学习不断修正控制律。

3.根据权利要求2所述的一种基于迭代学习预测控制的燃煤锅炉过热汽温控制系统，其特征在于：所述预测模型是基于状态空间的误差模型，具体表示为：

e_k＝e_k-1-GΔδu_k-HΔx_k(0)

其中，e表示被调量误差，u表示控制量，x表示状态量，k表示迭代次数，G和H表示系统矩阵，δ表示时间增量算子，Δ表示迭代增量算子。

4.根据权利要求3所述的一种基于迭代学习预测控制的燃煤锅炉过热汽温控制系统，其特征在于：基于预测模型得到第k次迭代时，t时刻的输出预测误差方程，具体表示为：

e_k(t+1|t)＝e_k-1(t+1)-GΔδu_k(t)-HΔx_k(t)

式中，

5.根据权利要求4所述的一种基于迭代学习预测控制的燃煤锅炉过热汽温控制系统，其特征在于：所述A、B和C代表系统矩阵，p代表预测步长，m代表控制步长。

6.根据权利要求5所述的一种基于迭代学习预测控制的燃煤锅炉过热汽温控制系统，其特征在于：所述控制律是采用滚动优化的方式，以性能指标最小为优化目标，计算得到最优控制量，性能指标具体表示为：

7.根据权利要求6所述的一种基于迭代学习预测控制的燃煤锅炉过热汽温控制系统，其特征在于：所述J表示性能指标，t表示当前时刻，T表示矩阵转置符号，Q表示误差加权系数矩阵，R表示控制增量变化量加权系数矩阵，S表示控制增量加权系数矩阵。

8.根据权利要求7所述的一种基于迭代学习预测控制的燃煤锅炉过热汽温控制系统，其特征在于：最优控制量的计算式为：

式中，L＝(G^TQG+R+S)^-1G^TQ。

9.根据权利要求8所述的一种基于迭代学习预测控制的燃煤锅炉过热汽温控制系统，其特征在于：最优控制增量为：

10.根据权利要求9所述的一种基于迭代学习预测控制的燃煤锅炉过热汽温控制系统，其特征在于：通过控制增量计算式得到控制律并不全部执行，而是只取当前时刻的控制增量作用于被控对象，在下一时刻，重复以上步骤，以实现滚动优化。