风力机非定常气动力降阶模型

由于在非定常气动环境下运行的风力机会受到非定常气动载荷的作用,采用2种降阶模型(ARMA模型和Volterra级数模型)对风力机翼型的非定常气动载荷进行了预测,并将预测结果与CFD仿真结果进行比较,以验证模型对非定常气动载荷的预测能力.结果表明:在流动附着工况下,ARMA模型有较好的预测能力,在流动分离工况下Volterra级数模型的精度较高;这2种降阶模型能够在相对较小的计算成本条件下给出不同工况下风力机随时间变化的气动特性,为风力机气动弹性方面的设计与优化提供参考.     

核电站蒸汽发生器水位的自抗扰多模型控制方法研究

针对核电站蒸汽发生器水位控制的非线性分布特点,在自抗扰控制技术的基础上结合多模型控制提出了蒸汽发生器水位系统新的控制方案.在该控制方案中,对蒸汽发生器设计了多模型控制系统,并针对各个模型分别设计了不同负荷下的自抗扰控制器,可以对扩张状态进行在线实时估计,因此设计的扰动补偿不依赖于模型便能够达到快速消去扰动的效果.将该方法用于蒸汽发生器水位控制系统进行仿真研究,结果表明：该控制方案实现了对蒸汽发生器水位良好的动态控制,具有较强的鲁棒性和抗干扰能力,且算法简单,便于调试.     

尾流激励的叶片气动力降阶模型

气动力降阶模型是提高气动弹性振动分析速度的新方法。现有气动力降阶模型的研究主要集中在叶片和机翼的颤振方面,没有涉及尾流激励引起的叶片振动问题。基于小扰动理论,本文将上游尾流傅立叶分解为若干个谐波,分别计算各阶谐波对叶片气动力的扰动,通过线性叠加各扰动,建立了尾流激励的叶片气动力降阶模型。二维叶片的算例表明:本文建立的气动力降阶模型能够描述上游尾流引起的叶片气动力的变化。     

基于特征投影分解方法的空冷单元降阶外推模型

为了快速预测空冷单元内流动特性,利用经典差分法构造空冷单元离散格式,并求解初始时间内流场的数值解,组成瞬像集合,利用瞬像构造标准POD基,以此为基础建立高精度低维度的降阶外推模型,分析了在入口风速为3和5 m/s,计算时间步长为2时空冷单元内流场特性。结果表明:采用6个自由度降阶外推模型计算时间由362 s缩短为68 s,而最大误差分别为4×10~(-6)和2×10~(-5)m/s,符合计算精度要求,验证了降阶方法的可行性和有效性。     

基于最优Hankel范数近似的核电站电功率与冷却剂平均温度解耦控制方法

采用最小二乘法获得了被控对象模型,针对核电站电功率和冷却剂平均温度控制耦合的特点,设计了对角阵完全解耦器,基于最优Hankel范数降阶模型近似的理论,对对角阵完全解耦器进行模型降阶,并在Matlab/Simulink中对所得到的模型进行仿真验证.结果表明:对对角阵完全解耦器降阶后的PID控制系统比单纯的PID控制系统的响应速度快,且进行功率控制时的超调量较小.     

基于改进型GA优化FNNC的SG水位控制系统仿真研究

蒸汽发生器水位直接影响到整个核电站的安全及稳定运行,但蒸汽发生器本身由于所具有的高度复杂性、非线性性、时变性等特性,导致传统的串级PID控制等方法难以取得好的控制效果.本研究在串级控制的基础上,采用模糊神经网络来对蒸汽发生器水位进行控制,该控制算法能够充分发挥模糊控制及神经网络的优点.另外,为了减小模糊神经网络参数初值的选择对控制器的性能影响,将一种改进型遗传算法用于模糊神经网络控制器的参数优化.仿真结果表明,设计的控制方法无论是抗干扰能力还是在鲁棒性方面与传统的串级PID控制及常规的模糊神经网络控制相比较都有了很大的提高.     

基于模型降阶的双馈风电机组虚拟同步机控制参数优化

针对虚拟同步机（VSG）控制的双馈风电机组（DFIG）中由模型阶数过高导致的动态性能指标和参数优化求解困难的问题,兼顾稳定性与动态性能,提出一种改进的劳斯赫尔维茨与帕德近似结合的模型降阶方法。首先,建立DFIG-VSG系统的数学模型,基于此提出一种转子电流前馈补偿解耦的双环控制策略;然后,建立DFIG-VSG并网系统的小信号模型,得到对应的高阶闭环传递函数。基于该文提出的模型降阶方法对DFIG-VSG高阶传递函数进行降阶可得到输出有功功率的二阶传递函数,并进一步通过约束动态参数与稳定裕度得出一套控制参数选取范围,在该选取范围内通过根轨迹法分析主要控制参数对DFIG-VSG并网系统的影响。在不同风速工况下,通过Matlab/Simulink仿真验证了所提方法的可行性。     

基于有限单元和模型降阶的储能飞轮转子动力学建模及分析

针对使用Jeffcott转子模型的集中质量法建立飞轮转子-轴承系统动力学模型时将转子段视为集中质量点,未考虑转子轮盘厚度的问题,提出一种基于有限单元法和模型降阶法的飞轮转子-轴承系统建模方法.以飞轮转子-电机转子-轴承系统为对象,基于此建模方法进行动特性计算,求解飞轮转子在不同轮盘厚度下的固有频率,并与Jeffcott...     

基于LSTM的核电站除氧器水位控制系统隐蔽攻击方法研究

针对实现核电站除氧器水位控制系统的隐蔽攻击需要受攻击对象具备高精度估计模型的问题,提出了一种基于长短期记忆(LSTM)神经网络的隐蔽攻击方法。该方法将核电站除氧器水位控制系统中获得的反馈控制器输出信号与输入信号作为LSTM的数据集,通过训练得到高精度的估计模型,此估计模型被用于设计隐蔽攻击器,向受攻击对象施加攻击信号,从而实现隐蔽攻击。最后,通过仿真实验验证了该方法的有效性和隐蔽性。结果表明：该方法对核电站除氧器的水位造成一定影响的同时具有较高的隐蔽性。     

基于本征正交分解的无叶扩压器流动稳定性Galerkin降阶模型

将分析湍流拟序结构中的本征正交分解技术运用到离心压气机无叶扩压器的流动稳定性分析中,并将其与Galerkin投影法相结合建立了无叶扩压器内部流场的降阶模型.使用本征正交分解技术提取无叶扩压器在某来流入口角下非定常流场的主要流动模态,将流动控制方程通过Galerkin方法投影至由有限阶本征正交模态所组成的空间上,得到无叶...     

基于自适应遗传算法和BP网络的汽轮发电机组故障诊断

为了克服BP算法中存在的网络学习速度慢,以及容易陷入极小的问题,在运用改进遗传算法的基础上,探讨了一种自适应遗传神经网络算法结合模型,并将其应用于汽轮发电机组故障识别。实验数据表明:该算法收敛速度快,能有效地识别故障,具有一定的参考价值。     

蒸汽发生器水位SDRNN优化自抗扰控制

针对蒸汽发生器(SG)水位控制过程存在的主要问题,引入水位自抗扰控制(ADRC)方案.通过扩张状态观测器实时估计系统内、外扰动,并采用前馈方式予以动态补偿,同时依据状态误差矢量进行非线性反馈调节,缓解控制系统快速与超调之间的矛盾.并引入二阶对角递归神经网络(SDRNN)动态辨识SG Jacobian信息,实时优化自抗扰控制器参数.分别在水位、蒸汽和给水扰动下进行SG水位仿真实验,并对比了前馈串级PI控制与SDRNN-ADRC控制的响应曲线.结果表明:在扰动工况及控制对象参数时变下,此SG水位控制系统的控制响应迅速、超调小且稳态误差小,具有优良的动、静态性能.     

基于Smith预估控制和遗传算法优化的燃油蒸汽锅炉燃烧控制

为解决蒸汽锅炉燃烧控制效果不佳的问题,提出一种基于Smith预估控制和遗传算法优化的燃油蒸汽锅炉燃烧控制方法,使用模糊控制输出变偏置双交叉限幅燃烧控制方法中的偏置函数,对控制器采用遗传算法进行参数优化,并使用Smith预估控制法搭建控制回路。在仿真中以常用蒸汽压力3.8和5.6 MPa两个工况升降负荷为例,对传统的变偏置双交叉限幅燃烧控制方法和改进的燃烧控制方法进行了对比,并进行鲁棒性分析。仿真结果表明：控制系统的快速性、稳定性均有所改善,且改进后的系统具有良好的鲁棒性。     

蓄热式高温带压蒸汽发生器检测与控制

介绍了自制蓄热式高温带压蒸汽发生器的工作原理及运行过程,根据运行特性,相应地提出了运行控制方案和参数检测方式。经过冷热态运行表明,系统运行状态稳定、参数检测可靠,为进一步的研究工作提供了可靠的基础和保障。     

基于遗传算法的调峰时最优运行初压的确定

在详细倒推逐级核算的热力计算的基础上,提出了一种基于遗传算法的调峰时最优运行初压的优化方法。通过遗传机理在有效参数调整范围内搜索系统运行的最优值。优化方法使用FORTRAN 90编程实现,并对实际对象进行了优化计算和结果分析。结果表明该方法能有效地进行优化计算,能用于实际汽轮机组的运行优化。     

基于简化模型的双馈发电机控制方法研究

建立了双馈发电机的独立线性化系统模型以及简化RL模型,分析了定子侧滤波电容对发电机电压和输出电能质量的影响,搭建了通过电流来控制发电机电压的系统,最后通过仿真研究,其结果表明该模型能够有效地控制发电机输出电压,实现发电机幅值和频率的解耦控制,提高了发电机输出的电能质量。     

基于遗传算法的叶片安装排序优化系统的开发及应用

叶片加工质量不均匀导致叶片安装后转子的不平衡量增加，动平衡工作量加大；旧机组现场更换叶片后，叶片更换前后在不同平衡面产生的不平衡力矩的变化将导致轴系不平衡增加，振动加大。为了减少叶片安装产生的不平衡量，在简要介绍遗传算法基本原理的基础上将其应用于叶轮机械叶片的优化排序安装，解决了以前采用穷举法对于大量叶片优化排序所碰到的求解时间长，得不到优化结果的问题。可以用于叶轮机械叶片的优化安装排序。     

余热锅炉的动态数学模型及数字仿真

余热锅炉动态数学模型是分析联合循环系统动态特性的必要环节。作者着重对联合循环中的余热锅炉的各部件进行了理论建模和模型简化，对燃气轮机出口烟气温度变化和汽机调节汽阀开度变化时余热锅炉的动态特性进行数字仿真，并对仿真结果进行了分析。