多變量廣義預(yù)測(cè)控制在鍋爐燃燒系統(tǒng)中的應(yīng)用研究開題報(bào)告一、研究背景鍋爐作為供熱系統(tǒng)的核心設(shè)備，其燃燒系統(tǒng)的穩(wěn)定性及效率對(duì)能源消耗、環(huán)保及安全等方面都有重要影響。現(xiàn)有的鍋爐燃燒系統(tǒng)控制方法多是基于簡(jiǎn)單的模型、經(jīng)驗(yàn)或單變量控制，缺乏針對(duì)多變量、非線性、時(shí)變的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題的控制策略，尤其在轉(zhuǎn)折過(guò)程等變化頻繁的工況下，控制精度難以滿足實(shí)際需要。多變量廣義預(yù)測(cè)控制（MPC）方法是近年來(lái)被廣泛應(yīng)用于復(fù)雜系統(tǒng)控制的一種高級(jí)控制策略，具有適應(yīng)性強(qiáng)、魯棒性好等特點(diǎn)，可同時(shí)控制多個(gè)系統(tǒng)變量，提高系統(tǒng)控制精度和效率。因此，將MPC應(yīng)用于鍋爐燃燒系統(tǒng)控制，有望改善控制效果，提升鍋爐燃燒系統(tǒng)的性能及運(yùn)行安全。二、研究目的本研究旨在將MPC應(yīng)用于鍋爐燃燒系統(tǒng)控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)多個(gè)關(guān)鍵系統(tǒng)變量的集中控制和優(yōu)化，提高鍋爐燃燒系統(tǒng)的穩(wěn)定性、燃燒效率及運(yùn)行安全。三、研究?jī)?nèi)容（1）對(duì)鍋爐燃燒系統(tǒng)的工作原理及參數(shù)進(jìn)行分析和建模，解析出關(guān)鍵的系統(tǒng)控制變量及其相互影響關(guān)系。（2）綜合運(yùn)用廣義預(yù)測(cè)控制理論和方法，設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)MPC控制器，并結(jié)合數(shù)學(xué)優(yōu)化算法對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化調(diào)參。（3）基于實(shí)際控制系統(tǒng)，設(shè)計(jì)和開發(fā)MPC控制系統(tǒng)，對(duì)其進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，并與傳統(tǒng)控制方法進(jìn)行比較，分析和評(píng)估MPC控制系統(tǒng)的效能和優(yōu)勢(shì)。（4）總結(jié)研究結(jié)果，提出針對(duì)鍋爐燃燒系統(tǒng)的MPC控制策略和應(yīng)用推廣建議。四、研究方法本研究主要采用建模分析、控制理論及數(shù)學(xué)優(yōu)化、鍋爐燃燒系統(tǒng)模擬及實(shí)驗(yàn)等方法，具有一定的理論和實(shí)踐交替、相互支撐的特點(diǎn)。五、研究意義本研究的主要意義在于：（1）應(yīng)用MPC方法提高鍋爐燃燒系統(tǒng)控制的精度和效率，提升鍋爐燃燒系統(tǒng)的穩(wěn)定性、燃燒效率及運(yùn)行安全。（2）探索針對(duì)復(fù)雜、多變量、時(shí)變系統(tǒng)的高級(jí)控制策略和技術(shù)，為相關(guān)領(lǐng)域的研究和實(shí)踐提供新思路和方法。（3）加深對(duì)MPC理論和應(yīng)用的研究和理解，拓展其在復(fù)雜系統(tǒng)控制領(lǐng)域的應(yīng)用領(lǐng)域和效果。六、研究進(jìn)度安排本研究的時(shí)間安排及進(jìn)度如下表：|階段|工作內(nèi)容|時(shí)間||-|-|-||第一階段|研究前期準(zhǔn)備，掌握相關(guān)理論及技術(shù)|1個(gè)月||第二階段|對(duì)鍋爐燃燒系統(tǒng)進(jìn)行建模，分析關(guān)鍵系統(tǒng)控制變量及其相互關(guān)系|2個(gè)月||第三階段|設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)MPC控制器，進(jìn)行數(shù)學(xué)優(yōu)化，并進(jìn)行仿真模擬|3個(gè)月||第四階段|加入實(shí)際控制系統(tǒng)中，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證和效果評(píng)估|2個(gè)月||第五階段|總結(jié)研究成果，撰寫論文，準(zhǔn)備答辯|2個(gè)月|七、參考文獻(xiàn)[1]魯劍飛,張立峰,申軍.多變量廣義預(yù)測(cè)控制及其應(yīng)用[J].控制與決策,2002,17(1):87-91.[2]黃波,崔明志,郭海燕.MPC與PID控制器在鍋爐燃燒系統(tǒng)中的應(yīng)用分析[J].電器與能源管理技術(shù),2015,(03):49-51.[3]陳利,李鄭芳,裴文強(qiáng),等.鍋爐燃燒系統(tǒng)多變量控制策略研究[J].電網(wǎng)與清潔能源,2017,33(01):54-59.[4]蔡文熙.MPC在電廠鍋爐燃燒控制中的應(yīng)用[J].清潔能源,2015(02):16-18