基于模糊内模控制的汽轮机调速系统研究

针对汽轮机DEH控制系统中存在时滞、死区、干扰等非线性环节,提出一种模糊内模控制策略。基于粒子群算法对广义被控对象进行模型简化处理,利用内模控制原理将其设计为内模-PID,根据最大灵敏度函数与τc之间的关系进行参数初始选取,并用模糊控制器对仅有的一个参数进行在线整定。通过建模仿真并对比分析:该方法有效避免了参数盲目选取问题,提高了系统响应速度、减少超调量、具有较强的抗干扰性,明显改善了汽轮机调速系统控制品质,对汽轮机调速系统设计提供了参考。     

模糊自适应内模控制在电加热锅炉温度控制中的应用研究

针对电加热锅炉夹套温度控制具有的非线性、滞后性、易受扰动等特点,在JX-300X DCS系统设计出模糊自适应内模控制控制方法.通过建立内部模型,利用模糊规则在线调整内模控制器中滤波器时间常数Tr.采用SCX语言进行模糊自适应内模控制算法的编程设计,在DCS的平台上进行控制试验.试验结果表明,模糊自适应内模控制比常规PI...     

模糊内模PID在锅炉主蒸汽温度系统中应用

工业上常采用串级PID控制锅炉主蒸汽温度系统,但是参数调节比较复杂,而且要多次试凑才能得到。主要采用IMC-PID控制理论进行PID参数设定,只需调节一个滤波器参数,使得工业控制大为简便,而且具有内模控制特性。然后再将模糊理论应用于比例通道的加权误差调节,能够减小反向超调量,大大降低了对系统的冲击,最后利用仿真证明该方法具有一定的实用性。     

永磁直驱风电系统PMSG的内模控制策略研究

介绍了PMSG控制策略和内模控制的工作原理.采用内模控制策略设计电机侧PWM变流控制器的速度调节器与电流调节器,使控制器参数直接与电机参数相关联,实现对PMSG的控制.仿真结果显示,采用内模控制具有良好的稳态与动态性能,对输入机械转矩、转速给定等外部条件变化的响应速度快,对电机参数误差具有较强的适应性;内模控制应用于永磁直驱风电系统PMSG的控制,容易获取优化的控制器参数,可以有效提高控制性能.     

基于自适应逆控制的汽轮机调速系统研究

针对汽轮机调速系统具有时滞、非线性、动态特性随工况显著变化和难以精确建模等特点,采用自适应逆控制理论并结合神经网络技术,提出了汽轮机调速系统自适应逆控制方案.该方案利用RBF神经网络在线辨识获得对象模型、逆模型和扰动消除控制器,对给定转速信号和外部扰动分别进行控制,使两者同时达到最佳控制效果.对200MW机组汽轮机调速系统进行了仿真实验,结果表明:与PID汽轮机调速控制方案相比,该方案能很好地适应汽轮机调速对象特性的变化,有效克服对象的惯性和非线性,并有效抑制外部扰动,明显改善汽轮机调速系统的控制品质.     

核电稳压器内模PID优化控制

针对核电站稳压器非线性、时变和多扰动的特点,基于内模控制理论设计了内模PID控制系统,为进行内模PID控制器参数整定,提出了一种高速收敛的量子粒子群算法,经典型函数测试验证了算法的有效性并应用于参数寻优.仿真结果表明：所提出的内模PID控制系统的控制效果优于常规PID控制系统,在对象模型特性改变或模型具有扰动的情况下,内模PID控制器仍能取得较好的控制效果,在鲁棒性和抗干扰能力方面均具有较强优势.     

三相电压型PWM整流器的二自由度内模控制

在电压型PWM整流器的控制中, 广泛采用d-q旋转坐标系下电压电流双闭环控制策略。基于传统的双闭环控制策略的不足,提出了二自由度内模控制（IMC）策略。 其中电流内环基于合成矢量的思想, 提出了二自由度内模解耦控制; 电压外环基于功率守恒的思想, 提出了扰动快速消除的二自由度内模线性控制。所提控制策略简单易于实现, 既统筹考虑有功电流和无功电流综合控制并优化了PI参数整定, 又实现了线性化的间接电压控制且能够快速消除扰动对系统的影响。仿真结果验证了所提方法的正确性和有效性。     

基于电网稳定性分析的汽轮机调速系统建模试验研究

分析了电网稳定性分析对汽轮机调速系统模型参数的一些基本要求,在此基础上提出了进行汽轮机调速系统建模试验的思路及方法,并对目前进行现场参数测试过程中遇到的各种问题进行了简单介绍,同时也探讨了相应的解决办法。这为顺利完成现场参数测试,辨识系统模型参数,向电网稳定性分析提供高准确度的计算模型提供了思路。从大量汽轮机调速系统建模试验的情况来看,论及的方法是较为切实可行和可靠的。     

调速系统恶化阻尼的机理分析及其改进措施

以汽轮机调速系统为例，对其恶化系统低频振荡阻尼的机理进行了研究；探讨了引入附加控制消除调速系统在低频振荡时产生的负作用，给出考虑调速系统及其附加控制的单机无穷大系统的传递函数框图，推导出系统的线性方程组并进行仿真计算。结果表明：调速系统的参数选择不当会提供负阻尼恶化系统的低频振荡；附加控制能有效消除调速系统的负作用。     

基于MATLAB的NCD工具箱在汽轮机调速系统中的应用研究

汽轮机调速系统是一个非线性系统,油动机以及电液转换器都含有非线性环节,然而现在汽轮机调节系统的控制策略仍停留在PID控制。使用MATLAB中的非线性优化模块(NCD模块),对控制系统中的PID参数进行优化设计,方法简单、结果精确,同时也避免了以往优化设计中复杂的计算和编程。仿真结果表明获得一组较好的PID参数,有效改善了汽轮机调节系统的性能。     

基于逆系统内模算法的交流励磁发电机

在建立交流励磁发电机空间状态方程的基础上,运用逆系统方法将交流励磁发电机精确线性化成有功功率和无功功率两个一阶线性子系统,并运用内模控制算法对其进行优化以提高系统的稳定性。提出了交流励磁发电机的基于逆系统内模控制策略,并进行了仿真实验。仿真结果表明,该方法能够实现对发电输出功率的解耦控制,并具有更高的控制精确度和稳定性。     

再热汽温系统的内模解耦控制

对一类有多变量、强耦合、大时滞特点的再热汽温系统，提出一种新型内模解耦控制器。该控制器具有同时兼解耦器、内模控制器的特性，采用解耦原理与内模控制融合方法设计，其解耦作用使系统成开环对角优势，避开动态解耦技术要求精确模型且可能为物理不可实现对象的矛盾；其内模控制可补偿不精确解耦及时滞导致的控制品质下降。文中给出了控制器的设计过程，并进一步探讨了系统稳态误差和对关联抑制的原理。仿真结果证实：该控制系统动态指标好，鲁棒性强。图6参3     

超临界机组汽轮机调速系统模型参数确定的新方法

汽轮机调速系统模型参数的确定,对各种热力发电机组的仿真,控制系统的设计及电力系统动态研究具有重大意义.通过蒸汽发电机组有效热平衡数据计算出汽轮机模型参数,得出各种不同工况下参数的变化规律,比实测法更方便简捷实用.对600MW超临界机组汽轮机调速系统的模型参数进行分析计算,并用该模型针对特殊的阶跃响应作出仿真和分析.     

基于内模控制的水轮机调节器仿真研究

水轮机调节系统是非最小相位系统,是较难控制的一类系统。针对水轮机调节系统的特点,采用内模控制系统结构,使系统具有良好的抗扰性和鲁棒性。给出了在希望的幅值和相角裕量下控制器参数的计算方法。设计例子与仿真结果表明,根据该方法设计的系统有比较理想的鲁棒性和稳定性。     

约束多变量模糊内模控制在钢球磨煤机中的应用

针对强非线性、多变量耦合系统，提出了一种基于动态T-S模糊模型的约束内模控制策略。详细推导内模控制器的逆模型输出与标准的二次规划最优化的等效性。最后成功地将其应用于钢球磨煤机控制系统，并通过仿真试验说明其有效性。     

核电蒸汽发生器水位的二自由度内模控制

为了在全工况范围内确保核电蒸汽发生器水位的控制品质,提出了一种二自由度内模控制结构.考虑到蒸汽质量流量波动对水位的显著影响,将前馈环节加入到该控制结构中,以提高系统的抗扰动能力;利用增益调度方法对5个典型工况点的前馈和反馈控制器进行整合,使系统实现良好的全局控制效果.在对控制系统性能进行理论分析的基础上给出了控制器参数的整定准则.仿真结果表明:该方法能够确保系统在各负荷段均具有良好的控制品质,且其整体性能优于自适应神经网络控制(ACNFC)及自整定PID控制.     

基于二自由度内模控制的STATCOM对孤岛微电网电压稳定性的影响

鉴于含静止同步补偿器(STATCOM)的微电网孤岛运行时电压的稳定性是微电网未来发展面临的主要问题之一,针对孤岛微电网中的STATCOM设计了一种基于二自由度内模控制的控制器代替传统PI控制器,通过参数整定同时提高STATCOM的跟踪性能和鲁棒性,从而稳定孤岛微电网电压,通过建立阻抗模型,利用阻抗法分析两种控制方法的STATCOM对孤岛微电网电压稳定性的影响,并进行仿真验证。结果表明,与PI控制相比,基于二自由度内模控制的STATCOM可有效提升孤岛微电网电压的稳定性。     

600MW汽轮机调速系统试验及辨识研究

以某电厂6号机组(600MW)为研究对象,为对其调速器系统模型参数进行辨识,设计并实施了相关的试验。在辨识过程中,针对常规参数辨识方法在进行汽轮机调速系统模型参数辨识时所遇到的困难,采用了一种基于遗传算法的模型参数辨识方法,并利用Matlab及其simulink工具箱予以实现。结果表明,该方法较为适用于汽轮机调速系统模型参数的辨识,辨识所得到的模型也达到了较高的仿真精度。     

基于单神经元自适应PID的汽轮机转速控制与仿真

常规的汽轮机转速PID控制器参数整定困难,控制效果难以满足船用汽轮机控制需求.改进了基于单神经元的自适应PID控制器,提出了根据偏差按指数规律调整的比例系数K调整策略,将其应用到汽轮机转速控制中,仿真试验表明,该方法与传统的PID控制相比,具有超调小、响应快、自适应性强等优点,明显改善了汽轮机调速系统的控制品质.     

基于内模原理和瞬时值反馈控制的光伏并网发电系统研究

提出了一种基于内模理论的重复控制和瞬时值反馈控制相结合的光伏并网发电系统,利用重复控制改善稳态情况下的并网电流波形,瞬时值反馈控制加快系统的动态响应速度。实验结果表明,系统的并网电流波形和动态响应速度明显改善。