论文部分内容阅读
能源是人类社会赖以生存和发展的基础,由于能源的需求量不断上升,煤炭、石油等不可再生能源逐渐减少,提高能源的利用率至关重要。低浓度瓦斯发电技术对提高能源有效利用率,保障煤矿安全有重要意义。低浓度瓦斯的安全输送与监控是实现低浓度瓦斯发电的关键。本文阐述了低浓度瓦斯输送系统需进行进气、配气、检验排空及送气实现的工作原理,根据系统原理的分析得出低浓度瓦斯输送系统具有强耦合、不确定、大延迟、强非线性的特点。针对其特点,采用基于GA-LSSVM的非线性预测控制方法实现瓦斯输气系统的控制,使输出瓦斯浓度、压力、气量满足瓦斯发电机组的要求。利用Matlab仿真平台对系统进行了仿真实验,结果表明,控制效果良好,达到了低浓度瓦斯发电输气控制系统的性能指标,是一种比较理想的智能控制方案。通过对低浓度瓦斯输气控制系统的功能需求分析,设计非线性预测控制器,其中核心问题研究了非线性预测控制的算法,在此基础上对该控制策略进行初步设计。系统硬件部分选用OMAP-L138DSP为核心控制芯片,外扩信号采集模块、存储模块、显示模块及通信模块等;软件部分完成信号数据处理、更新、预测模型在线训练、更新及滚动优化、数据显示、数据通信、报警等功能,最终用以实现瓦斯输气系统的实时数据处理、显示、存储、报警和控制等功能。本文设计的基于非线性预测的瓦斯发电安全输气系统控制效果较好,安全可靠,便于实现与维护。