JPS58139206A - プラント制御システム - Google Patents
プラント制御システムInfo
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- JPS58139206A JPS58139206A JP1962582A JP1962582A JPS58139206A JP S58139206 A JPS58139206 A JP S58139206A JP 1962582 A JP1962582 A JP 1962582A JP 1962582 A JP1962582 A JP 1962582A JP S58139206 A JPS58139206 A JP S58139206A
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- JP
- Japan
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- control system
- proportional
- demand
- integral
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-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B13/00—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion
- G05B13/02—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric
- G05B13/04—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric involving the use of models or simulators
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- Medical Informatics (AREA)
- Software Systems (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Feedback Control In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、プラント制御システムに係り、特に、定常状
態においてオフセット無しに制御量を設定値に一致させ
るに好適なプラント制御システムに関する。
態においてオフセット無しに制御量を設定値に一致させ
るに好適なプラント制御システムに関する。
従来のプラント制御システムは、比例・積分（ＰＩ）制
御を組合せて構成していた。このため、複数の制御量と
複数の操作量から成るプラントを制御する場合、定常状
態においてオフセット無しに制御量を設定値に一致させ
ることはできるが、複数の制御量間の干渉拉起こり十分
な制御性能が得られないという問題があった。
御を組合せて構成していた。このため、複数の制御量と
複数の操作量から成るプラントを制御する場合、定常状
態においてオフセット無しに制御量を設定値に一致させ
ることはできるが、複数の制御量間の干渉拉起こり十分
な制御性能が得られないという問題があった。
本発明の目的線、複数の制ａｔと複数の操作量から成る
プラントを制御する場合、複数の制御量間の干渉を抑制
して外乱に対する制御量の変動を抑制すると共に、定常
状態においてオフセット無しに制御量を設定−に一致さ
せ得るプラント制御システムを提供するにある。
プラントを制御する場合、複数の制御量間の干渉を抑制
して外乱に対する制御量の変動を抑制すると共に、定常
状態においてオフセット無しに制御量を設定−に一致さ
せ得るプラント制御システムを提供するにある。
本発明は、複数の制御量と複数の操作量から成るプラン
トを制御する場合、複数の一御量関の干渉を抑制して、
外乱に対する制御量の変動を抑制すると共忙、定常状態
において、オフセット無しに制御量を設定値に一致させ
るために、プラントの設定値と制御量との偏差を比例・
積分処理して操作量デマンドを作成し、このデマンドに
よりプラントを制、御する比例・積分制御系、この比例
・積分制御系とプラントを組合せたシステムを制御対象
とし、仁の制御対象のモデルを用いて制御対象の最適操
作量を決定して、この最適操作量を上記プラントの操作
量デマンドの補正信号とする最適制御系とによシブラン
ト制御システムを構成し。
トを制御する場合、複数の一御量関の干渉を抑制して、
外乱に対する制御量の変動を抑制すると共忙、定常状態
において、オフセット無しに制御量を設定値に一致させ
るために、プラントの設定値と制御量との偏差を比例・
積分処理して操作量デマンドを作成し、このデマンドに
よりプラントを制、御する比例・積分制御系、この比例
・積分制御系とプラントを組合せたシステムを制御対象
とし、仁の制御対象のモデルを用いて制御対象の最適操
作量を決定して、この最適操作量を上記プラントの操作
量デマンドの補正信号とする最適制御系とによシブラン
ト制御システムを構成し。
上記最適制御系が正常な場合、比例・積分制御系は、積
分制御モードでプラントを制御し、最適制御系により上
記、制御対象を制御し、また、最適制御系が異常な場合
、比例・積分制御系は、比例・積分制御モードでプラン
トを制御し、最適制御系の出力を無効にすることを特徴
とする。
分制御モードでプラントを制御し、最適制御系により上
記、制御対象を制御し、また、最適制御系が異常な場合
、比例・積分制御系は、比例・積分制御モードでプラン
トを制御し、最適制御系の出力を無効にすることを特徴
とする。
本発明を、大カプラント制御システムを例に説明する。
第１図に示すように、本発明はモデル内職最適制御シス
テム１００、第２図に詳細に示す比例・積分制御システ
ム２００およびサブループ・コントローラ３００からな
る。定常状態において制御量偏差を零にする比例・積分
制御システム２０Ｇおよびサブループ・コントローラ３
０Ｇは、中央給電指令所（以下、中給と略）からの負荷
指令Ｌｃ （＝ＥＬＤ＋ＡＦＣ）に追従して、第３図に
詳細を示す火力発電プラント４００を制御する。モデル
内蔵最適制御システム１００は、比例・積分制御システ
ム２００．サブループ・コントローラ３００、および、
火力発電プラント４００を組合せたシステムを制御対象
として、この制御対象と中給から送られて来る負荷指令
の発生過程を組合せた特性のモデルを用いて上記制御対
象を最適制御する。
テム１００、第２図に詳細に示す比例・積分制御システ
ム２００およびサブループ・コントローラ３００からな
る。定常状態において制御量偏差を零にする比例・積分
制御システム２０Ｇおよびサブループ・コントローラ３
０Ｇは、中央給電指令所（以下、中給と略）からの負荷
指令Ｌｃ （＝ＥＬＤ＋ＡＦＣ）に追従して、第３図に
詳細を示す火力発電プラント４００を制御する。モデル
内蔵最適制御システム１００は、比例・積分制御システ
ム２００．サブループ・コントローラ３００、および、
火力発電プラント４００を組合せたシステムを制御対象
として、この制御対象と中給から送られて来る負荷指令
の発生過程を組合せた特性のモデルを用いて上記制御対
象を最適制御する。
比例・積分制御システム２００は、第２図に示すように
、中給からの負荷指令Ｌｅ （＝ＥＬＤ十ＡＦＣ）
を変化率制限処理した負荷デマン１°Ｌｎと各操作量の
静特性に基づいて、タービン蒸気流 １１
置デマンドＦＭＩＤ％給水流量デマンドＦｔｗｏ、燃料
流量デマンドＦｖｏｓ空気流量デマンドＰＡＤ、 ス
プレ流量デマンド−Ｆｍｐｔｓおよび再循環ガス流量デ
マンドＰａ凰Ｄ を先行的に決定（フィード・フォワー
ド制御）すると共に、モデル内蔵最適制御システム１０
０が正常な場合、発電機出力ＭＷ、主蒸気圧力ＰＭＩ、
主蒸気温度ＴＭ１１、ガスＯｓ −Ｏｔおよび再熱蒸気
温度Ｔａｇとそれぞれの設定値との偏差ＭＷｍ ＊ Ｐ
ｍｍ 、 ＴＭｎ ＃ Ｏｕ＋およびＴｍ５ｎを積分処
理した信号Ｉｍｗｅ Ｉｐｍｇｍ、 Ｉｙｍｓｍ＊ Ｉ
ｏｔａおよびＩｙｍｓｍにより上記各操作量のデマンド
を次式のように補正し、補正デマンドＦ（ＩＩｎ、 Ｆ
多動、ＦＧｏ。
、中給からの負荷指令Ｌｅ （＝ＥＬＤ十ＡＦＣ）
を変化率制限処理した負荷デマン１°Ｌｎと各操作量の
静特性に基づいて、タービン蒸気流 １１
置デマンドＦＭＩＤ％給水流量デマンドＦｔｗｏ、燃料
流量デマンドＦｖｏｓ空気流量デマンドＰＡＤ、 ス
プレ流量デマンド−Ｆｍｐｔｓおよび再循環ガス流量デ
マンドＰａ凰Ｄ を先行的に決定（フィード・フォワー
ド制御）すると共に、モデル内蔵最適制御システム１０
０が正常な場合、発電機出力ＭＷ、主蒸気圧力ＰＭＩ、
主蒸気温度ＴＭ１１、ガスＯｓ −Ｏｔおよび再熱蒸気
温度Ｔａｇとそれぞれの設定値との偏差ＭＷｍ ＊ Ｐ
ｍｍ 、 ＴＭｎ ＃ Ｏｕ＋およびＴｍ５ｎを積分処
理した信号Ｉｍｗｅ Ｉｐｍｇｍ、 Ｉｙｍｓｍ＊ Ｉ
ｏｔａおよびＩｙｍｓｍにより上記各操作量のデマンド
を次式のように補正し、補正デマンドＦ（ＩＩｎ、 Ｆ
多動、ＦＧｏ。
Ｆ’ｈｏ、 Ｆ’ｌＰＤおよびＦｆｓｍｏを作成する。
また、モデル内蔵最適制御システム１００が異常な場合
、上記制御量偏差ＭＷＷ 、 Ｐ＋ｍｓ鳶、 ＩｌｌＭ
−曹、−０１およびＴｍ５ｍを比例・積分処理した信号
ＰＩｍｗｔｅ ＰＩｐｍａ、 ＰＩｙｗｓｇｅ
ＰＩｏ＊鵞 −ＰＧｓｓｓ諺 （ｊれだけ比例処理）お
よびＰＩｙｍｓｍによシ上記各操作量のデマンドを次式
によ〕補正し、補正デマンドＦｕｓｅ、 ＦＧｗｎｅ
ＦＧｏ、 ＦＳＤ、Ｆ’５ｌｌｏおよびＦ６ＩＩ１１１
を作成する。
、上記制御量偏差ＭＷＷ 、 Ｐ＋ｍｓ鳶、 ＩｌｌＭ
−曹、−０１およびＴｍ５ｍを比例・積分処理した信号
ＰＩｍｗｔｅ ＰＩｐｍａ、 ＰＩｙｗｓｇｅ
ＰＩｏ＊鵞 −ＰＧｓｓｓ諺 （ｊれだけ比例処理）お
よびＰＩｙｍｓｍによシ上記各操作量のデマンドを次式
によ〕補正し、補正デマンドＦｕｓｅ、 ＦＧｗｎｅ
ＦＧｏ、 ＦＳＤ、Ｆ’５ｌｌｏおよびＦ６ＩＩ１１１
を作成する。
なお、モデル内蔵最適制御システム１００が正常な状態
から異常状態な状態に変化してもバンプレスに制御が移
行するように、比例・積分制御システム２００は、モデ
ル内職最適制御システム１００が正常な１合、次式によ
り各操作量のバンプレス補正信号ＭＭ＃Ｄ＃ Ｍν１１
ＦＤ＃ ＭＦＤ＃ ＭＡＤ＃ ＭｓｐｎおよびＭｏ飄り
を計算する。
から異常状態な状態に変化してもバンプレスに制御が移
行するように、比例・積分制御システム２００は、モデ
ル内職最適制御システム１００が正常な１合、次式によ
り各操作量のバンプレス補正信号ＭＭ＃Ｄ＃ Ｍν１１
ＦＤ＃ ＭＦＤ＃ ＭＡＤ＃ ＭｓｐｎおよびＭｏ飄り
を計算する。
ここで、ΔＦｕｓｅ ｒタービン蒸気流量デマンド修
正信号 ΔＦｖｗｓｎ ’給水流量デマンド修正傷号ΔＦＦＤ
’燃料流量デマンド修正信号ΔＦｉｎ ’空気流
量デマンド修正信号ΔＦＩＰＤ ’スプレ流量デｉン
ド修正信号ΔＦ＠ｍＤ：再循環ガス流量デマンド修正信
号 Ｐｗｗ＊ ： ＭＷ閣の比例処理信号Ｐｐｍｓｍ
： Ｐ舗■の比例処理信号Ｐ！閣１■ ： ＴＭＩＩ
の比例処理信号Ｐ＠ｕ＋ ’ ０＊ｍ の些
例処理信号ｒ−−鵞 ：Ｔ誠−鵞 の比例処理信号Ｐｙ
ｍｓ■ ：Ｔｌ篇の比例処理信号 （萄式で求めたバンプレス補正信号を用いて、モデル内
蔵最適制御システム１００が正常状態から異常状態にな
った場合、（４）式により各制御量の比例・積分処理信
号を求めることにより制御がバンプレスに移行する。な
お、（４）式においてバンプレス補正信号は、切替後時
間的に零に漸近させるようにする。
正信号 ΔＦｖｗｓｎ ’給水流量デマンド修正傷号ΔＦＦＤ
’燃料流量デマンド修正信号ΔＦｉｎ ’空気流
量デマンド修正信号ΔＦＩＰＤ ’スプレ流量デｉン
ド修正信号ΔＦ＠ｍＤ：再循環ガス流量デマンド修正信
号 Ｐｗｗ＊ ： ＭＷ閣の比例処理信号Ｐｐｍｓｍ
： Ｐ舗■の比例処理信号Ｐ！閣１■ ： ＴＭＩＩ
の比例処理信号Ｐ＠ｕ＋ ’ ０＊ｍ の些
例処理信号ｒ−−鵞 ：Ｔ誠−鵞 の比例処理信号Ｐｙ
ｍｓ■ ：Ｔｌ篇の比例処理信号 （萄式で求めたバンプレス補正信号を用いて、モデル内
蔵最適制御システム１００が正常状態から異常状態にな
った場合、（４）式により各制御量の比例・積分処理信
号を求めることにより制御がバンプレスに移行する。な
お、（４）式においてバンプレス補正信号は、切替後時
間的に零に漸近させるようにする。
また、比例・積分制御システム２００は、負荷デマンド
Ｌ！１の変化率Ｌｏｇおよび火炉氷壁出口蒸気温度Ｔｗ
ｗの変化率’ｆ ｗｗｌを求める。
Ｌ！１の変化率Ｌｏｇおよび火炉氷壁出口蒸気温度Ｔｗ
ｗの変化率’ｆ ｗｗｌを求める。
モデル内蔵最適制御システム１００社、正常な場合、比
例・積分制御システム２００、サブループ・コントロー
フ３００シよび火力発電プラント４００を組合せたシス
テムを制御対象とし、比例・積分制御システム２００か
らの負荷デマンド変化率ＬＤｌを外乱とすると共に、発
電機出力偏差ＭＷｍ、主蒸気圧力偏差Ｐｕｍａ、主蒸気
温度偏差Ｔ冒Ｉｍ 、カス０鵞偏差０１ｍ）火炉水壁出
口蒸気温度変化率Ｔｗｗｍおよび再熱蒸気温度偏差Ｔｍ
ａ＋ を制御量として、上記外乱の発生過程と制御対
象を組合せた特性のモデルを用いて上記制御対象を最適
制御する。、 負荷指令発生過程と上記制御対象を組合せた特性は、次
のように自己回帰移動平均（Ａ ＲＭＡ ）モデルで表
わされるものとする。
例・積分制御システム２００、サブループ・コントロー
フ３００シよび火力発電プラント４００を組合せたシス
テムを制御対象とし、比例・積分制御システム２００か
らの負荷デマンド変化率ＬＤｌを外乱とすると共に、発
電機出力偏差ＭＷｍ、主蒸気圧力偏差Ｐｕｍａ、主蒸気
温度偏差Ｔ冒Ｉｍ 、カス０鵞偏差０１ｍ）火炉水壁出
口蒸気温度変化率Ｔｗｗｍおよび再熱蒸気温度偏差Ｔｍ
ａ＋ を制御量として、上記外乱の発生過程と制御対
象を組合せた特性のモデルを用いて上記制御対象を最適
制御する。、 負荷指令発生過程と上記制御対象を組合せた特性は、次
のように自己回帰移動平均（Ａ ＲＭＡ ）モデルで表
わされるものとする。
Ｘ（ｋ）＝Ａ（１）Ｘ （ｋ−１）−１４？）Ｘ （ｋ
−２）＋・・−・＋ＡＭ Ｘ （ｋ−Ｍ）＋ｆｆ１）ｕ
（ｋ−１）＋＆２）ｕ （ｋ−２）＋−−−−＋Ｂｆ
Ｍｘ （ｋ−Ｍ）＋ξ（ト））（５） （ｔ＝ｏ、１．２．・・−・・、Ｍ） ｕ（ｋ−ｌ）＝ ΔＦｍｍ（ｋ−１） ＝ ｕ、（
ｋ−１）ΔＰｒｗｎ （ｋ−ｌ） ｕｓ （ｋ−
７）ΔＰ）ｏ （ｋＰｔ） ｕ、 （ｋ−ｔ）ΔＰ
ｉｎ （繭） ｕ、（ｋ−７）ΔＰｓｐｅ （ｋ−
ｔ） ｕｓ （ｋ−１）ΔｌＦｂｍｎ（ｋ−シ）
ｕｓ （ｋ １）（ｊ＝１．２．・・曲、Ｍ） Ｌｔｎ（ｋ−７） −’ （ｋ−１） ｖン’；ｆ ！
Ｊ ：／り時点における負荷デマンド変 化率 ＴＭＩＩ （ｋ−ｊ） ’ （ｋ ｔ ）サンプリン
グ時点における主蒸気温度偏差 ＭＷｊ （ｋ−１） Ｉ （ｋ −１）″Ｆングリング
時点における発電機出力偏差 ＰＭ絽（ｋ−ｌ）ｌｋ−ｌ）サンプリング時点における
主蒸気圧力偏差 Ｏ１２（ｋ−ｔ） Ｉ （ｋ−１） サンプリング時点
におけるガス０ｓｆｒａ差 Ｔｗｍ （ｋ−１） ！ （ｋ −１） ｔ ンプリン
グ時点における火炉氷壁出口蒸 気温度変化率 Ｔａｇｓ（ｋｊ）’ （ｋ ｌ）サンプリング時点に
おける再熱蒸気１１＆１ｉ 差 Δｈｗｎ （Ｌ４：（ｋ −ｔ ）フンプリング時点に
おけるタービン１気ｆｉ 量デマンド修正信号 ΔＢｅｅ（ｉｔ（）：（ｋ−１） をンプリング時点に
おける給水流量デマン ド修正信号 ΔＦＦＤ （ｋ−ｔ）’ （ｋ ｔ ） をンプリン
グ時点における燃料流量デマン ド修正信号 ノＦａｎ（ｋ ｌ）” （ｋ −１） サンプリング時
点における空気流量デマン 上°修正信号・ ΔＦｔｏ （ｋ−ｔ） ” （ｋ −ｔ 、）サンプリ
ング時点におけるスプレ流量デマ ンド修正信号 ΔＦＩＩＩｎ（し／Ｊｌｋ−１）サンプリング時点にお
ける再循環ガス流量 デマンド修正信号 ム（り＝ ”ｏｃ６”−鵞００曲”ａ、−（１）”
１１（イ）ａ□（イ）・・°・・・ａ□（イ）ａ ？
ｔ （り ａ□（イ）・・・・・・ａｌ（イ）８係数 Ｂ（４＝ Ｇ Ｏ・・・・・・ Ｏｂ＊ｔ（ｊ
）ｂ雪量０す・・・・・・ｂ鵞・＜ｔ＞ｂｓｌ（Ａｂｍ
ｙ（ａ”・・ｂｓｓ（ｊ）ｂ９１（イ）ｂ！嘗（２）・
・！・・・ｂ！・（ｔ）：係数 ξ−）＝ ξ１（ｋ）ｌｋサンプリング時点にξ、（６
） おけるノイズ ξ＋ω １（５）式を
状態遷移表現に変換するために、次式で示す変数ｚＩ０
１Ｑを導入する。
−２）＋・・−・＋ＡＭ Ｘ （ｋ−Ｍ）＋ｆｆ１）ｕ
（ｋ−１）＋＆２）ｕ （ｋ−２）＋−−−−＋Ｂｆ
Ｍｘ （ｋ−Ｍ）＋ξ（ト））（５） （ｔ＝ｏ、１．２．・・−・・、Ｍ） ｕ（ｋ−ｌ）＝ ΔＦｍｍ（ｋ−１） ＝ ｕ、（
ｋ−１）ΔＰｒｗｎ （ｋ−ｌ） ｕｓ （ｋ−
７）ΔＰ）ｏ （ｋＰｔ） ｕ、 （ｋ−ｔ）ΔＰ
ｉｎ （繭） ｕ、（ｋ−７）ΔＰｓｐｅ （ｋ−
ｔ） ｕｓ （ｋ−１）ΔｌＦｂｍｎ（ｋ−シ）
ｕｓ （ｋ １）（ｊ＝１．２．・・曲、Ｍ） Ｌｔｎ（ｋ−７） −’ （ｋ−１） ｖン’；ｆ ！
Ｊ ：／り時点における負荷デマンド変 化率 ＴＭＩＩ （ｋ−ｊ） ’ （ｋ ｔ ）サンプリン
グ時点における主蒸気温度偏差 ＭＷｊ （ｋ−１） Ｉ （ｋ −１）″Ｆングリング
時点における発電機出力偏差 ＰＭ絽（ｋ−ｌ）ｌｋ−ｌ）サンプリング時点における
主蒸気圧力偏差 Ｏ１２（ｋ−ｔ） Ｉ （ｋ−１） サンプリング時点
におけるガス０ｓｆｒａ差 Ｔｗｍ （ｋ−１） ！ （ｋ −１） ｔ ンプリン
グ時点における火炉氷壁出口蒸 気温度変化率 Ｔａｇｓ（ｋｊ）’ （ｋ ｌ）サンプリング時点に
おける再熱蒸気１１＆１ｉ 差 Δｈｗｎ （Ｌ４：（ｋ −ｔ ）フンプリング時点に
おけるタービン１気ｆｉ 量デマンド修正信号 ΔＢｅｅ（ｉｔ（）：（ｋ−１） をンプリング時点に
おける給水流量デマン ド修正信号 ΔＦＦＤ （ｋ−ｔ）’ （ｋ ｔ ） をンプリン
グ時点における燃料流量デマン ド修正信号 ノＦａｎ（ｋ ｌ）” （ｋ −１） サンプリング時
点における空気流量デマン 上°修正信号・ ΔＦｔｏ （ｋ−ｔ） ” （ｋ −ｔ 、）サンプリ
ング時点におけるスプレ流量デマ ンド修正信号 ΔＦＩＩＩｎ（し／Ｊｌｋ−１）サンプリング時点にお
ける再循環ガス流量 デマンド修正信号 ム（り＝ ”ｏｃ６”−鵞００曲”ａ、−（１）”
１１（イ）ａ□（イ）・・°・・・ａ□（イ）ａ ？
ｔ （り ａ□（イ）・・・・・・ａｌ（イ）８係数 Ｂ（４＝ Ｇ Ｏ・・・・・・ Ｏｂ＊ｔ（ｊ
）ｂ雪量０す・・・・・・ｂ鵞・＜ｔ＞ｂｓｌ（Ａｂｍ
ｙ（ａ”・・ｂｓｓ（ｊ）ｂ９１（イ）ｂ！嘗（２）・
・！・・・ｂ！・（ｔ）：係数 ξ−）＝ ξ１（ｋ）ｌｋサンプリング時点にξ、（６
） おけるノイズ ξ＋ω １（５）式を
状態遷移表現に変換するために、次式で示す変数ｚＩ０
１Ｑを導入する。
（荀
（６）式を書下すと次のようになる。
（７）式は、次のように状態遷移表現で表わすことがで
きる。
きる。
Ｚ（ｋ）＝Φ・Ｚ （ｋ −（）＋７’−ｕ （ｋ−１
）＋Ｖ（ｋ） （８）Ｘ（ｋ）＝（Ｉ Ｏ・
・−−−・−０） Ｚ（ｋ） （
９）ここで、１−＝ （ｚｏＹｅｔ ｚ、’（ｋ）−・
・・・・Ｚ；−淋））Ｖ’（ｋ）＝ （ξ’（ｋ） ０
・・・・・・０ 〕Φ＝ Ａ（１） Ｉ Ｏ・
旧・・０Ａ（２） ＯＩ・・・・・・Ｏ Ａ（Ｍ−１）ＯＯ・・・・・・Ｉ Ａ（Ｍ） ＯＯ・・・・・・Ｏ ｒ’＝ ＣＢ’（１） Ｂ’（２・−・・−Ｂ ’（Ｍ
−１）Ｂ ’Ｍ ）■：単位行列 評価関数Ｊとしては、次の２次形式評価関数を用いる。
）＋Ｖ（ｋ） （８）Ｘ（ｋ）＝（Ｉ Ｏ・
・−−−・−０） Ｚ（ｋ） （
９）ここで、１−＝ （ｚｏＹｅｔ ｚ、’（ｋ）−・
・・・・Ｚ；−淋））Ｖ’（ｋ）＝ （ξ’（ｋ） ０
・・・・・・０ 〕Φ＝ Ａ（１） Ｉ Ｏ・
旧・・０Ａ（２） ＯＩ・・・・・・Ｏ Ａ（Ｍ−１）ＯＯ・・・・・・Ｉ Ａ（Ｍ） ＯＯ・・・・・・Ｏ ｒ’＝ ＣＢ’（１） Ｂ’（２・−・・−Ｂ ’（Ｍ
−１）Ｂ ’Ｍ ）■：単位行列 評価関数Ｊとしては、次の２次形式評価関数を用いる。
Ｑｌ （Ｍ−７）Ｘ（Ｍ−７） 次の半玉定値行列（
重み） Ｒ１６Ｘ６次の正定値行列（重み） （８）、 （ｌｏ）式にダイナミック・プログラミン
グ（ＤＰ）を適用して、次の漸化式により最適操作量ｕ
’ （ｋ）を求めることができる。
重み） Ｒ１６Ｘ６次の正定値行列（重み） （８）、 （ｌｏ）式にダイナミック・プログラミン
グ（ＤＰ）を適用して、次の漸化式により最適操作量ｕ
’ （ｋ）を求めることができる。
（１１）式よりｕ’（ｋ）は、次式のようになる。
すなわち、 （１２）式は、比例・積分制御システム
２００からの負荷デマンド変化率Ｌｏｓｓ発電機出力偏
差ＭＷｍ、主蒸気圧力端座Ｐｍｓ廖、主蒸気温度偏差Ｔ
ｍｓ■、ガス０３偏差０１、火炉水壁出口蒸気温度偏差
Ｔｖｗｍおよび再熱蒸気温度偏差Ｔ重相を用いて、ター
ビン蒸気流量デマンド修正信号ΔＦＭＩＤ％給水流量デ
マンド修正信号ΔＦＦＷＤ％燃料流量デマンド修正信号
ΔＦＦＤ％ 空気流量デマンド修正信号ΔＦａｏｂ ス
プン流量デマンド修正信号ΔＦ ａｐｅおよび再循項ガ
ス流ｉデマンド修正信号ΔＦＯＲＤ の最適値を計算す
る式である。
２００からの負荷デマンド変化率Ｌｏｓｓ発電機出力偏
差ＭＷｍ、主蒸気圧力端座Ｐｍｓ廖、主蒸気温度偏差Ｔ
ｍｓ■、ガス０３偏差０１、火炉水壁出口蒸気温度偏差
Ｔｖｗｍおよび再熱蒸気温度偏差Ｔ重相を用いて、ター
ビン蒸気流量デマンド修正信号ΔＦＭＩＤ％給水流量デ
マンド修正信号ΔＦＦＷＤ％燃料流量デマンド修正信号
ΔＦＦＤ％ 空気流量デマンド修正信号ΔＦａｏｂ ス
プン流量デマンド修正信号ΔＦ ａｐｅおよび再循項ガ
ス流ｉデマンド修正信号ΔＦＯＲＤ の最適値を計算す
る式である。
サブループ・コントローラ３００は、モデル内蔵制御シ
ステム１００が正常な場合、（１）式に示す各操作量の
補正デマンド信号を用いて（１３）により計算した各操
作量の修正デマンドＦ〜−，ｐ＃νｖＤ。
ステム１００が正常な場合、（１）式に示す各操作量の
補正デマンド信号を用いて（１３）により計算した各操
作量の修正デマンドＦ〜−，ｐ＃νｖＤ。
Ｆ“νＤ、Ｆ“ムｏ 、 Ｆ”ｓｙｏおよびＦ＃ｏｍｒ
ｓに基づいて、タービン蒸気流量ＦＭＩＩ 、給水流量
ＦνＷ、燃料流量Ｆｙｓ空気流量Ｆム、スプレ流量ＦＩ
Ｆおよび再循環ガス流量Ｆｏｇを制御する。
ｓに基づいて、タービン蒸気流量ＦＭＩＩ 、給水流量
ＦνＷ、燃料流量Ｆｙｓ空気流量Ｆム、スプレ流量ＦＩ
Ｆおよび再循環ガス流量Ｆｏｇを制御する。
なお、モデル内蔵最適制御システム１０Ｇが異常な場合
は、（２）式に示す各操作量Ｏ補正デマント°信号を用
いて（１３）式によ抄各操作量の修正デマンド信号を計
算する。
は、（２）式に示す各操作量Ｏ補正デマント°信号を用
いて（１３）式によ抄各操作量の修正デマンド信号を計
算する。
本発明の一実施例によれば、負荷デマンドと火力発電プ
ラントの各操作量の静特性に基づ込て各操作量のデマン
ド信号を先行的に決定すると共に、火力発電プラントの
各制御量の偏差を比例・積分処理した信号により上記各
操作量のデマンド信号を補正する比例・積分制御システ
ム、この補正デマンド信号に基づいて火力発電プラント
の各操作量を制御するサブループ・コントローラ、上記
比例・積分制御システムとサブループ・コントローラお
よび火力発電プラントの３つを組合せたシステムを制御
対象として、この制御対象と中給からの負荷指令発生過
程を組合せた特性をモデル化し、このモデルを用いて上
記制御対象の最適操作量を決定して、この最適操作１に
より上記各操作量の補正デマンド信号を修正するモデル
内蔵最適制御システムにより火力発電プラント制御シス
テムを構成し、モデル内蔵最適制御システムが正常な場
合、比例・積分制御システムは、積分制御モードで上記
火力発電プラントの各操作量デマンドを補正し、モデル
内蔵最適制御システムによ抄上記制御対象を制御する、
また、モデル内蔵最適制御システムが異常な場合、比例
・積分制御システムは、比例・積分制御モードで上記火
力発電プラントの各操作量デマンドを補正し、モデル内
蔵最適制御システムの出力を無効にするので、定常状態
においてオフセット無しに火力発電プラントの制御量を
設定値に一致させることができると共に、火力発電プラ
ントの複数の制御量間の干渉を抑制して外乱、すなわち
、「中給からの負荷指令に対する火力発電プラントの複
数の制御量の変動」を抑制できる。まえ、モデル内蔵最
適制御システムが異！になつ、ても、比例・積分−御シ
ステムによりパンプレスに火力発電プラントを継続して
制御できる。
ラントの各操作量の静特性に基づ込て各操作量のデマン
ド信号を先行的に決定すると共に、火力発電プラントの
各制御量の偏差を比例・積分処理した信号により上記各
操作量のデマンド信号を補正する比例・積分制御システ
ム、この補正デマンド信号に基づいて火力発電プラント
の各操作量を制御するサブループ・コントローラ、上記
比例・積分制御システムとサブループ・コントローラお
よび火力発電プラントの３つを組合せたシステムを制御
対象として、この制御対象と中給からの負荷指令発生過
程を組合せた特性をモデル化し、このモデルを用いて上
記制御対象の最適操作量を決定して、この最適操作１に
より上記各操作量の補正デマンド信号を修正するモデル
内蔵最適制御システムにより火力発電プラント制御シス
テムを構成し、モデル内蔵最適制御システムが正常な場
合、比例・積分制御システムは、積分制御モードで上記
火力発電プラントの各操作量デマンドを補正し、モデル
内蔵最適制御システムによ抄上記制御対象を制御する、
また、モデル内蔵最適制御システムが異常な場合、比例
・積分制御システムは、比例・積分制御モードで上記火
力発電プラントの各操作量デマンドを補正し、モデル内
蔵最適制御システムの出力を無効にするので、定常状態
においてオフセット無しに火力発電プラントの制御量を
設定値に一致させることができると共に、火力発電プラ
ントの複数の制御量間の干渉を抑制して外乱、すなわち
、「中給からの負荷指令に対する火力発電プラントの複
数の制御量の変動」を抑制できる。まえ、モデル内蔵最
適制御システムが異！になつ、ても、比例・積分−御シ
ステムによりパンプレスに火力発電プラントを継続して
制御できる。
本発明では、負荷指令発生過程の特性と制御対象の特性
を組合せ九特性のモデルの係数は予め求められているも
のとしたが、オンラインで逐次同定するようにしてもよ
い。
を組合せ九特性のモデルの係数は予め求められているも
のとしたが、オンラインで逐次同定するようにしてもよ
い。
また本発明では、峰デル内蔵最適制御システムが正常な
場合、比例・積分制御システムは、積分モードでプラン
トを制御するようにしたが、比例・積分制御モードでも
プラントを制御できるようにし、積分制御モードと比例
・積分制御モードのどちらにも切替えできるようにして
もよい。
場合、比例・積分制御システムは、積分モードでプラン
トを制御するようにしたが、比例・積分制御モードでも
プラントを制御できるようにし、積分制御モードと比例
・積分制御モードのどちらにも切替えできるようにして
もよい。
本発明によれば、定常状態においてオフセット無しに制
御量を設定値と一致させることができ、複数の制御量間
の干渉を抑制して外乱に対する制御量の変動を抑制でき
る。また、最適制御系が異常になっても、比例・積分制
御系のみでバンプレスにプラントを継続して制御できる
。
御量を設定値と一致させることができ、複数の制御量間
の干渉を抑制して外乱に対する制御量の変動を抑制でき
る。また、最適制御系が異常になっても、比例・積分制
御系のみでバンプレスにプラントを継続して制御できる
。
第１図、第２図は本発明の一実施例を示すブロック図、
第３図は火力発電プラントの系統図である。 ２０１．２２１〜２３２・・・加算器、２０２・・・変
化率制限器、２０３〜２０８・・・先行制御器、２０９
゜２２０・・・変化率計算器、２１０〜２１４・・・減
算器、２１５〜２１９・・・比例・積分制御器、２３・
・・比例制御器、３０１・・・タービン制御器、３０２
・・・給水流量制御器、３０３・・・燃料流量制御器、
３０４・・・□、：。
第３図は火力発電プラントの系統図である。 ２０１．２２１〜２３２・・・加算器、２０２・・・変
化率制限器、２０３〜２０８・・・先行制御器、２０９
゜２２０・・・変化率計算器、２１０〜２１４・・・減
算器、２１５〜２１９・・・比例・積分制御器、２３・
・・比例制御器、３０１・・・タービン制御器、３０２
・・・給水流量制御器、３０３・・・燃料流量制御器、
３０４・・・□、：。
Claims (1)
- １、 プラントの設定値と制御量とのｔ＃ｉｌ差を比例
・積分処理して操作量デマンドを作成しこのデマンドに
よりプラントを制御する比例・積分制御系、この比例・
積分制御系と前記プラントを組合せたシステムを制御対
象とし、この制御対象のモデルの最適操作量を決定し、
この最適操作量を前記プラントの前記操作量デマンドの
補正信号とする最適制御系よりなるシステムにおいて、
前記最適制御系が正常な場合、比例・積分制御系は、積
分制御モードで前記プ′テントを制御し、前記最適制御
系により前記制御対象を制御する、また、前記最適制御
系が異常な場合、紡紀比例す積分制御系は、比例・積分
制御モード前記でプラントを制御し、前記最適制御系の
出力を無効にするモード切替え手段を設けたことを特徴
とするプラント制御システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1962582A JPS58139206A (ja) | 1982-02-12 | 1982-02-12 | プラント制御システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1962582A JPS58139206A (ja) | 1982-02-12 | 1982-02-12 | プラント制御システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58139206A true JPS58139206A (ja) | 1983-08-18 |
Family
ID=12004372
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1962582A Pending JPS58139206A (ja) | 1982-02-12 | 1982-02-12 | プラント制御システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58139206A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6069702A (ja) * | 1983-09-26 | 1985-04-20 | Toshiba Corp | サンプル値プロセス制御装置 |
| JPS61275905A (ja) * | 1985-05-31 | 1986-12-06 | Syst Sogo Kaihatsu Kk | 多入力多出力系制御用制御装置 |
| JPS6215603A (ja) * | 1985-07-12 | 1987-01-24 | Omron Tateisi Electronics Co | Ｐｉｄ制御装置 |
| JPH0521709U (ja) * | 1991-09-03 | 1993-03-23 | 株式会社アイレ | 珠体ネツクレス |
| JP2006120049A (ja) * | 2004-10-25 | 2006-05-11 | Taiyo Nippon Sanso Corp | プラントの故障予測方法 |
| CN104950948A (zh) * | 2015-05-21 | 2015-09-30 | 淮阴工学院 | 牛舍温度智能控制系统 |
-
1982
- 1982-02-12 JP JP1962582A patent/JPS58139206A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6069702A (ja) * | 1983-09-26 | 1985-04-20 | Toshiba Corp | サンプル値プロセス制御装置 |
| JPH0434764B2 (ja) * | 1983-09-26 | 1992-06-09 | Tokyo Shibaura Electric Co | |
| JPS61275905A (ja) * | 1985-05-31 | 1986-12-06 | Syst Sogo Kaihatsu Kk | 多入力多出力系制御用制御装置 |
| JPS6215603A (ja) * | 1985-07-12 | 1987-01-24 | Omron Tateisi Electronics Co | Ｐｉｄ制御装置 |
| JPH0521709U (ja) * | 1991-09-03 | 1993-03-23 | 株式会社アイレ | 珠体ネツクレス |
| JP2006120049A (ja) * | 2004-10-25 | 2006-05-11 | Taiyo Nippon Sanso Corp | プラントの故障予測方法 |
| JP4520819B2 (ja) * | 2004-10-25 | 2010-08-11 | 大陽日酸株式会社 | プラントの故障予測方法 |
| CN104950948A (zh) * | 2015-05-21 | 2015-09-30 | 淮阴工学院 | 牛舍温度智能控制系统 |
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