調(diào)節(jié)質(zhì)量的品質(zhì)因數(shù) 被優(yōu)化。
[0053] 為了計(jì)算調(diào)節(jié)器矩陣，可以將LQR的反饋矩陣轉(zhuǎn)換為一組標(biāo)量方程，所謂的矩 陣-里卡蒂_方程。
[0054] 當(dāng)人們?nèi)缭诖四菢永?反饋"方案，即，利用（狀態(tài)）反饋，著手該問(wèn)題時(shí)，該矩 陣-里卡蒂方程由在連續(xù)、單側(cè)無(wú)限的時(shí)間區(qū)間上的線性二次型優(yōu)化控制問(wèn)題組成。
[0055] 該矩陣-里卡蒂-方程然后在對(duì)于"LQG多參量狀態(tài)觀察器"的卡爾曼濾波器的設(shè) 計(jì)時(shí)被求解。
[0056] 本發(fā)明，利用其"LQG多參量狀態(tài)觀察器"，由此實(shí)現(xiàn)了簡(jiǎn)單方案，以便能夠同時(shí)觀 察/估計(jì)如在蒸汽發(fā)電廠的蒸汽產(chǎn)生器中的高復(fù)雜性的技術(shù)過(guò)程的多個(gè)狀態(tài)，其中可以 (通過(guò)一個(gè)/在唯一的狀態(tài)觀察器中）考慮在這樣的（蒸汽產(chǎn)生）過(guò)程所有過(guò)程技術(shù)的耦 合（在參量/狀態(tài)參量之間）。
[0057] 多參量狀態(tài)觀察器可以由此組合（多個(gè)）單觀察器和由此（通過(guò)唯一一個(gè)）代替 它們。特別地當(dāng)，待組合的為L(zhǎng)QG多參量狀態(tài)觀察器的各個(gè)觀察器具有類型相同的結(jié)構(gòu)，如 "LQG"方案時(shí)，其組合是特別簡(jiǎn)單的。
[0058] 通過(guò)本發(fā)明減少了計(jì)算時(shí)間、計(jì)算部件和存儲(chǔ)容量需求，這由此也得到明顯的成 本降低。
[0059] 通過(guò)按照本發(fā)明的"LQG多參量狀態(tài)觀察器"，由此如下優(yōu)點(diǎn)：（一方面）提供 "LQG"方案，即，其值質(zhì)量，其魯棒性以及用于啟動(dòng)的小的開(kāi)銷，連同另一方面在那里的優(yōu) 點(diǎn)，如：親合的狀態(tài)參量的同時(shí)的"觀察"，將包括或"轉(zhuǎn)用"到多參量狀態(tài)觀察中。
[0060] 特別地不可測(cè)量的介質(zhì)狀態(tài)，諸如在蒸汽發(fā)電廠中，沿著/通過(guò)蒸汽產(chǎn)生器，特別 是通過(guò)蒸發(fā)器和/或通過(guò)（多級(jí)的）過(guò)熱器的介質(zhì)的或蒸汽的溫度、壓力和/或洽，可以借 助狀態(tài)觀察器來(lái)確定或"估計(jì)"（狀態(tài)觀察器）。
[0061] 此外也可以將-定義為其他（過(guò)程）狀態(tài)的-干擾或干擾參量借助狀態(tài)觀察器來(lái) 估計(jì)（干擾參量觀察器）。
[0062] 這些干擾參量在此例如既可以是在蒸汽產(chǎn)生器中的實(shí)際的干擾參量，諸如從煙氣 被傳輸?shù)木哂胁▌?dòng)的熱流，也可以是其他未精確建模的參量，諸如噴射質(zhì)量流或輸出質(zhì)量 流。雖然可以被測(cè)量但是其測(cè)量具有不精確性的狀態(tài)，也可以借助狀態(tài)觀察器來(lái)估計(jì)。
[0063] 該（狀態(tài)/干擾參量）觀察器于是可以-通過(guò)設(shè)備/系統(tǒng)的作為其基礎(chǔ)的模型， 諸如蒸汽產(chǎn)生器模型-借助（那里實(shí)際的）測(cè)量數(shù)據(jù)，諸如系統(tǒng)/設(shè)備或蒸汽產(chǎn)生器中的 輸入和/或輸出參量，觀察或估計(jì)系統(tǒng)/設(shè)備的狀態(tài)參量和/或干擾參量。
[0064] 如果可以通過(guò)本發(fā)明或按照本發(fā)明的"LQG"多參量狀態(tài)觀察器產(chǎn)生對(duì)于蒸汽發(fā)電 廠的蒸汽產(chǎn)生器的狀態(tài)/干擾參量，則其可以與在蒸汽產(chǎn)生器中的（實(shí)際的）測(cè)量參量，諸 如特別是"僅可不精確測(cè)量的測(cè)量參量"，進(jìn)行比較，由此可以驗(yàn)證該測(cè)量數(shù)據(jù)或確定其品 質(zhì)。
[0065] 即，本發(fā)明在此實(shí)現(xiàn)了高效率且有效地驗(yàn)證諸如蒸汽發(fā)電廠的蒸汽產(chǎn)生器的高度 復(fù)雜設(shè)備的測(cè)量參量以及估計(jì)其品質(zhì)。
[0066] 在優(yōu)選擴(kuò)展中可以設(shè)置，狀態(tài)觀察器的輸入?yún)?shù)是蒸汽發(fā)電廠的蒸汽產(chǎn)生器中的 輸入和/或輸出參量。
[0067] 狀態(tài)觀察器的這些輸入?yún)⒘靠梢允窃谡羝a(chǎn)生器中、蒸汽產(chǎn)生器的蒸發(fā)器中和/ 或在蒸汽產(chǎn)生器的過(guò)熱器中進(jìn)入和/或離開(kāi)的介質(zhì)（給水/新蒸汽）的溫度、壓力和/或 焓。
[0068] 狀態(tài)觀察器的這樣的輸入?yún)⒘恳部梢允窃谡羝a(chǎn)生器中、在蒸汽產(chǎn)生器的蒸發(fā)器 中和/或在蒸汽產(chǎn)生器的過(guò)熱器中進(jìn)入和/或離開(kāi)的介質(zhì)的介質(zhì)質(zhì)量流（噴射質(zhì)量流）。 [0069] 此外狀態(tài)觀察器的這樣的輸入?yún)⒘靠梢允侨剂腺|(zhì)量流。
[0070] 按照另一個(gè)優(yōu)選構(gòu)造，可以這樣設(shè)置，使得狀態(tài)觀察器的輸出參量（觀察的狀態(tài)） 是在蒸汽產(chǎn)生器中的狀態(tài)參量和/或干擾參量。
[0071] 狀態(tài)觀察器的這樣的輸出參量可以是在蒸汽產(chǎn)生器、蒸汽產(chǎn)生器的蒸發(fā)器和/或 蒸汽產(chǎn)生器的過(guò)熱器中流過(guò)的介質(zhì)的溫度、壓力和/或焓。
[0072] 狀態(tài)觀察器的這樣的輸出參量也可以是在蒸汽產(chǎn)生器中的燃燒狀態(tài)。
[0073] 此外狀態(tài)觀察器的這些的輸出參量或這樣的輸出參量可以是在蒸汽產(chǎn)生器中的 噴射質(zhì)量流和/或在蒸汽產(chǎn)生情況下的熱流。
[0074] 此外狀態(tài)觀察器的這樣的輸出參量也可以是在蒸汽產(chǎn)生器中、在蒸汽產(chǎn)生器的蒸 發(fā)器中和/或在蒸汽產(chǎn)生器的過(guò)熱器中進(jìn)入和/或流出的介質(zhì)的溫度、壓力和/或焓。
[0075] 狀態(tài)觀察器的輸入和/或輸出參量可以來(lái)自在狀態(tài)觀察器中使用的過(guò)程/設(shè)備模 型、諸如來(lái)自蒸汽發(fā)電廠的蒸汽產(chǎn)生器的蒸汽產(chǎn)生器模型。
[0076] 按照一種擴(kuò)展，可以設(shè)置，狀態(tài)觀察器使用蒸汽發(fā)電廠的蒸汽產(chǎn)生器的模型。
[0077] 待建模的蒸汽產(chǎn)生器-和相應(yīng)的模型-在此可以包括至少一個(gè)蒸發(fā)器（部分），簡(jiǎn) 稱為蒸發(fā)器，和（必要時(shí)多級(jí)的，例如三、四或五級(jí)的）過(guò)熱器（部件），簡(jiǎn)稱為過(guò)熱器。必 要時(shí)蒸汽產(chǎn)生器-以及一起建模地-可以具有加熱器（部件），簡(jiǎn)稱為加熱器，和/或鍋爐。
[0078] 特別優(yōu)選地，在蒸汽產(chǎn)生器模型中蒸汽產(chǎn)生器在空間上離散成多個(gè)（具有質(zhì)量和 /或體積的）、特別是具有恒定的體積的元件。
[0079] 對(duì)于（體積）元件，可以設(shè)立或求解能量和/或質(zhì)量平衡。（體積）元件也可以通 過(guò)分別一個(gè)焓描述（能量存儲(chǔ)器）。
[0080] 為了反映蒸汽產(chǎn)生器中的管道布置（Berohrung)，和由此從煙氣到蒸汽的熱傳輸 的延遲，可以將（體積）元件分別對(duì)應(yīng)于一個(gè)鐵塊（Eisenmasse)。
[0081] (體積）元件可以互相經(jīng)過(guò)質(zhì)量流以及焓耦合/被耦合。
[0082] 如果這樣的蒸汽產(chǎn)生器模型基于這些可耦合的（體積）元件，則由此可以實(shí)現(xiàn)可 任意縮放的模型，其可以對(duì)于不同構(gòu)建的蒸汽產(chǎn)生器（過(guò)熱器的數(shù)量和大小，噴射的數(shù)量， 多股設(shè)備（mehrstriingige Anlagen))被配置。
[0083] 壓力p在蒸汽產(chǎn)生器模型中可以通過(guò)集中的壓力存儲(chǔ)器來(lái)建模。
[0084] 因?yàn)檎羝a(chǎn)生器的燃燒的熱流Q(P) "僅"是內(nèi)部的參量并且從燃料質(zhì)量流得到， 所以蒸汽產(chǎn)生器模型可以相應(yīng)地與此相關(guān)地被擴(kuò)展一個(gè)燃燒模型。
[0085] 如果（簡(jiǎn)單/經(jīng)典的）卡爾曼濾波器以線性系統(tǒng)為前提并且然而模型、諸如蒸汽 產(chǎn)生器的模型，大多是非線性的，則在LQG多參量狀態(tài)觀察器中可以使用擴(kuò)展的卡爾曼濾 波器（簡(jiǎn)稱EKF)，其顯示卡爾曼濾波器線性模型到非線性模型的擴(kuò)展。
[0086] 在EKF中的該擴(kuò)展在于（非線性）模型的線性化，其在每個(gè)時(shí)間步驟中可以重新 被計(jì)算，即，模型以其當(dāng)前的狀態(tài)被線性化。
[0087] 該擴(kuò)展的卡爾曼濾波器于是可以作為狀態(tài)和干擾參量觀察器或在多參量狀態(tài)觀 察器中被使用。
[0088] 卡爾曼濾波器可或擴(kuò)展的卡爾曼濾波器以通過(guò)-以權(quán)重矩陣形式的-兩個(gè)（恒定 的）權(quán)重系數(shù)來(lái)調(diào)整。
[0089] 占據(jù)第一對(duì)角線的協(xié)方差矩陣可以說(shuō)明觀察器模型的狀態(tài)噪聲的協(xié)方差（第一 權(quán)重矩陣）。對(duì)于通過(guò)模型方程很好描述的狀態(tài)，可以選擇較小的值。較不精確建模的狀態(tài) 以及純的干擾參量可以基于較高的隨機(jī)偏差而對(duì)應(yīng)于協(xié)方差矩陣中較大的值。
[0090] 測(cè)量噪聲的協(xié)方差矩陣（第二權(quán)重矩陣）同樣可以占據(jù)對(duì)角線。大的值在此意味 著具有強(qiáng)烈噪聲的測(cè)量，從而寧愿相信通過(guò)模型的預(yù)測(cè)（Piidiktion )。在小的值（和由此 可靠的測(cè)量）的情況下可以相應(yīng)地更尖銳地校正觀察器誤差。
[0091] 為了調(diào)整多參量狀態(tài)觀察器的速度，可以，特別是借助系數(shù)，改變兩個(gè)權(quán)重/協(xié)方 差矩陣的比。矩陣內(nèi)部各個(gè)狀態(tài)和測(cè)量參量的權(quán)重也可以調(diào)諧。然而共同作用是復(fù)雜的， 從而出于可簡(jiǎn)單參數(shù)化的原因可以優(yōu)選通過(guò)系數(shù)調(diào)諧
[0092] 有利地，通過(guò)蒸汽發(fā)電廠的控制技術(shù)執(zhí)行與按照本發(fā)明的多參量狀態(tài)觀察器有關(guān) 的計(jì)算?？刂萍夹g(shù)在此可以是在其常規(guī)運(yùn)行中控制蒸汽發(fā)電廠的控制系統(tǒng)。
[0093] 至此給出的對(duì)本發(fā)明的有利的構(gòu)造的描述包含大量特征，所述特征在各個(gè)實(shí)施例 中部分地綜合為多個(gè)地被反映。然而本領(lǐng)域技術(shù)人員也可以將這些特征按照目的單個(gè)地考 慮并且綜合為有意義的其他組合。
[0094] 特別地，這些特征可以分別單個(gè)地和按照與按照本發(fā)明的裝置和/或與按照各自 的實(shí)施例擴(kuò)展的裝置的任意合適的組合而被組合。
【附圖說(shuō)明】
[0095] 以下根據(jù)在附圖中示出的實(shí)施例詳細(xì)描述本發(fā)明。相同/功能相同的元件在附圖 中具有相同的附圖標(biāo)記。其中：
[0096]圖1示出了在具有蒸發(fā)器和三個(gè)過(guò)熱器（以及調(diào)節(jié)系統(tǒng)）的發(fā)電廠模塊/蒸汽發(fā) 電廠中的蒸汽產(chǎn)生器（以及蒸汽產(chǎn)生器模型）的原理圖，
[0097] 圖2示出多參量狀態(tài)調(diào)節(jié)的示意圖，
[0098] 圖3示出具有靜態(tài)預(yù)調(diào)節(jié)和多參量狀態(tài)調(diào)節(jié)以及具有總系統(tǒng)觀察器（狀態(tài)/干擾 參量觀察器）的多參量狀態(tài)調(diào)節(jié)/調(diào)節(jié)器的總調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)，
[0099] 圖4示出蒸汽產(chǎn)生器模型的原理圖，
[0100] 圖5示出作為總系統(tǒng)觀察器的擴(kuò)展的卡爾曼濾波器的原理圖，
[0101] 圖6示出多參量狀態(tài)調(diào)節(jié)/調(diào)節(jié)器的參量列表，
[0102] 圖7示出具有煤燃燒的擴(kuò)展的蒸汽產(chǎn)生器模型，
[0103] 圖8示出了具有測(cè)量的和觀察的（虛線）參量的溫度調(diào)節(jié)器/過(guò)熱器出口溫度調(diào) 節(jié)器（調(diào)節(jié)技術(shù)的過(guò)程模型），
[0104] 圖9示出了具有測(cè)量的和觀察的（虛線）參量的蒸發(fā)器出口焓調(diào)節(jié)器（調(diào)節(jié)技術(shù) 的過(guò)程模型），
[0105] 圖10示出了具有測(cè)量的和觀察的（虛線）參量的新蒸汽壓力調(diào)節(jié)器（調(diào)節(jié)技術(shù) 的過(guò)程模型），以及
[0106] 圖11示出了用于解釋在使用擴(kuò)展的卡爾曼濾波器作為總系統(tǒng)觀察器的條件下在 蒸汽產(chǎn)生器中的測(cè)量參量的驗(yàn)證的原理圖。