一种船舶主汽轮机预测优化控制方法
专利汇可以提供一种船舶主汽轮机预测优化控制方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种应用于 船舶 主 汽轮机 系统中的改进的船舶主汽轮机预测优化控制方法。本发明包括：(1)建立船用船舶主汽轮机转速滚动优化预测控制所需要的系统模型；(2)对系统的控制步长、输出的预测步长、离散化 采样 周期、输出期望和相关给定和状态值的初值进行设定；(3)滚动优化，构造当前系统控制 算法 的目标函数；(4)将当前输出的实际测量值与给定值比较得到误差；(5)重复步骤(3)、步骤(4)进行 迭代 运算，获得系列状态值。本发明改进了预测控制算法的目标函数，再通过目标函数滚动优化过程中：实现了系统响应的快速性，可以使输出尽快达到给定值上；目标函数在保证输出在给定值上的同时，减少超调量。，下面是一种船舶主汽轮机预测优化控制方法专利的具体信息内容。
1.一种船舶主汽轮机预测优化控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)建立船用船舶主汽轮机转速滚动优化预测控制所需要的系统模型：
z(k+1)＝Az(k)+BΔu(k)+CΔr(k+1)；
(2)对系统的控制步长Ny、输出的预测步长Nu，0
(3)滚动优化，构造当前系统控制算法的目标函数：
s.t.Δu(k+j)＝0,j≥Nu
根据当前相关数据计算后Ny步内的状态预测值及系统输出值和当前最优输出；
(4)将当前输出的实际测量值 与给定值比较得到误差e(k)，并将数据送给控制器；
当前最优输入 当前状态值 系统输出值 利用传递函数对状态值和输出值进行更新如果输出给定值发生变化，Δr也要更新；
(5)重复步骤(3)、步骤(4)进行迭代运算，获得系列状态值。
2.根据权利要求1所述的一种船舶主汽轮机预测优化控制方法，其特征在于，所述步骤(1)中，构建船舶主汽轮机滚动优化预测控制具体方法：
根据船舶主汽轮机转速状态空间模型：
y＝Ccx
得到系统离散化模型：
x(k+1)＝Adx(k)+Bdu(k)
y(k)＝Cdx(k)
引入增量算子Δ＝1-z-1对离散模型处理得到：
Δx(k+1)＝AdΔx(k)+BdΔu(k)
Δy(k)＝CdΔx(k)
重新选取状态矢量
z(k)＝[ΔxT(k) e(k)]T，
构建船舶主汽轮机预测优化控制模型：
z(k+1)＝Az(k)+BΔu(k)+CΔr(k+1)
式中：
e(k)＝y(k)-r(k)，r(k)是主汽轮机转速的参考
值，称为输出期望，e(k)为误差值。
3.根据权利要求1所述的船舶主汽轮机滚动优化预测控制方法，其特征在于，所述步骤(2)中，需要设定的初值参量为：
控制步长Ny、输出的预测步长Nu，0
从k+1时刻起的Ny步内的状态预测值
及从当前时刻k起系统的最优控制量
Z＝Fz(k)+ΦΔU+MΔR
U＝-(ΦTQΦ+L)-1ΦTQ[Fz(k)+MΔR]
其中：
ΔR＝[Δr(k) Δr(k+1) … Δr(k+Ny-1) Δr(k+Ny)]T。
5.根据权利要求2所述的船舶主汽轮机滚动优化预测控制方法，其特征在于，所述的步骤(4)包括：将当前输出的实际测量值 与给定值比较，得到的误差e(k)进入控制器， 当前最优输入 当前状态值 系统输出值 利用传递函数对状态值和输出值进行更新：
最优输入：
系统状态值：
系统输出值：
Δy(k+1)＝CdΔx(k+1)
如果输出给定值发生变化，ΔR也要更新。
一种船舶主汽轮机预测优化控制方法
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