飞机发电机励磁系统的建模与控制仿真

在飞机发电机励磁系统的优化设计中,单纯的PID控制虽然能满足一般的动静态性能,但是也有响应速度慢、调整时间长,稳定精度低等缺点.为了解决上述问题,提出了采用小脑模型神经网络(CMAC)和常规PID并行控制的励磁方案.在分析飞机同步发电机数学模型和励磁系统原理的基础上,建立了飞机同步发电机及其励磁调压系统的SIMULINK仿真模型.通过对比分析仿真结果可以得出:CMAC-PID控制的励磁方案比常规PID控制的响应速度快、调整时间短、稳定精度高,并且没有超调量,体现了改进控制方案输出误差小、鲁棒性强、动静态性能优的特点.     

双机系统的模糊PID自适应励磁调节控制

针对多机并联系统的稳定性控制问题,在构建同步发电机双机并联运行系统暂态仿真模型的基础上,将基于模糊理论的PID自适应控制方法用于双机并联运行系统的励磁调节自适应控制器的设计;该方法以电压的偏差和变化率作为控制器的输入,然后通过模糊处理,对比例、积分、微分系数进行自适应实时调整;在不同运行模式下对双机并联运行系统进行了仿真与动态性能分析,结果表明所设计的模糊PID自适应控制算法较传统的PID励磁控制具有更好的鲁棒性和抗干扰能力。     

同步发电机励磁控制器设计

针对基于开环迭代学习控制的同步发电机励磁控制器存在稳定性差、易受干扰影响、不能完全跟踪期望轨迹的问题,设计了一种基于开闭环PID迭代学习控制与电力系统稳定器结合的同步发电机励磁控制器;在开环迭代学习控制的基础上,引入闭环反馈控制,将上一次的输入和输出误差及当前的输出误差作为当前的控制输入,从而构成开闭环PID型迭代学习控制;同时,利用电力系统稳定器提供的附加正阻尼信号来改善同步发电机励磁控制系统的电压稳定性和功角稳定性。仿真结果表明,该励磁控制器具有较强的鲁棒性,提高了系统稳定性。     

基于MATLAB的同步发电机PSS与励磁系统仿真

在分析同步发电机励磁控制系统模型的基础上,研究了以电力系统稳定器（Power System Stabilizer—PSS）为辅助控制的同步发电机励磁控制方式,并基于MATLAB／SIMULINK构建了包含PSS的励磁控制系统的仿真模型。根据仿真结果分析在电力系统出现不同故障（三线短路以及断线故障）情况下带有PSS的励磁控制系统的控制性能,并与不加载PSS的励磁系统进行了比较,得到了在同步机励磁系统中加载PSS的必要性,为励磁系统的设计提供了依据。     

神经网络技术在同步发电机励磁系统中的应用

由于神经网络的本质非线性,自学习、自组织等能力,将神经自适应PID控制器用于同步发电机励磁系统中,使得PID参数能在线修正.通过仿真证明了该方法较传统PID控制器优越.     

应用于原动系统的励磁调节器建模与仿真

数字式励磁调节器应用在电力系统动态模拟实验室的原动系统中,根据原动励磁系统的实际运行情况建立数字式励磁调节器的模型,主要由采样单元、数据处理单元、控制单元等模型组成.同时考虑了并网调差环节,在Matlab/simulink环境下对励磁调节器模型进行仿真,仿真结果表明发电机的起励、阶跃、强励响应等性能均满足系统要求,对同步发电机模拟励磁系统具有良好的控制效果.     

无刷励磁同步风力发电机免疫单神经元控制

根据同步无刷风力发电机系统的特点,提出了同步无刷励磁风力发电机励磁系统设计方法,采用可控硅静止励磁装置向交流励磁机定子励磁绕组提供直流励磁,励磁机输出交流电经过旋转整流器供给风力发电机励磁,根据风速变化,控制励磁机的励磁从而可以控制同步发电机的励磁,使得输出电压恒定;在额定风速以下,获得最大风能利用系数;额定风速以上,保证输出功率恒定;并采用免疫单神经元PID控制算法,使系统的抗干扰能力加强。     

基于PID预测函数的励磁控制研究

同步发电机励磁控制对提高电力系统稳定性起着重要的作用.当电力系统发生故障或受到扰动时,容易出现长时间的低频率振荡,严重影响系统的稳定运行.为了提高电力系统运行的稳定性,在讨论励磁控制现有控制方式和分析预测函数控制(PFC)算法和PID算法的基础上,将预测函数控制算法的性能指标构造成PID形式,推导出改进的PID型预测函数控制算法(PIDPFC),并应用于同步发电机励磁系统控制.通过仿真研究对比,在时域内分析了PIDPFC控制器的参数选择对系统控制性能的影响,取得了预期的结果,仿真结果表明了PIDPFC算法的优点.     

基于自抗扰控制技术的发电机励磁控制系统

采用合理的发电机励磁控制方案对改善电力系统小扰动及大扰动稳定性有着重要的作用。介绍了自抗扰控制器的原理;分析了传统的PID励磁控制器无法实用的原因;针对其固有的缺陷,提出了一种基于自抗扰控制技术的新型励磁控制策略,并分析了其动态性能较PID控制器优异的原因。仿真结果表明,所提出的励磁控制策略能快速抑制发电机端电压的大幅振荡,有效地改善系统的动态品质,提高系统的稳定水平。     

基于DSP的数字励磁调节器研究

目前广泛使用的同步发电机数字励磁调节器使用简单的单片机控制,采用PID（比例-积分-微分控制）＋PSS（电力系统稳定器）控制策略,励磁调节器体积大,模块间干扰大,速度低,可靠性差,很难保证产品质量达到标准要求。为了弥补这个不足,采用PID（比例-积分-微分控制）＋PSS（电力系统稳定器）＋NOEC（非线性最优励磁控制）综合控制策略,把DSP（TMS320F2812）用于同步发电机数字励磁调节器中,具有通用性强、结构简单的特点,同时可以实现优良的控制效果。     

同步发电机非线性励磁控制的逆系统方法

本利用非线性控制的逆系统方法，将大型同步发电机非线性励磁控制问题变换为一个相应的线性最优控制问题，设计出便于实现的非线性励磁控制规律。经仿真研究表明，所设计的控制律显地改善了电力系统暂态过程的动态响应，较大提高了静态稳定极限，有效地提高了电力系统的暂态稳定水平。     

基于先进复合控制算法的同步发电机励磁分布式微机控制系统设计

设计一种新型同步发电机励磁系统,除了采用串联型PID控制算法外,还辅助以PSS、LOEC、NOEC控制算法分别用于改善电力系统小干扰稳定性、抑制各种频率的低频振荡和系统暂态稳定、静态稳定并抑制电力系统功率振荡。给出了系统硬件框图、算法和主程序流程图,并对系统运行过程进行了阐述。     

基于混合调制的同步发电机交流励磁电源研究

同步发电机交流励磁技术可提高发电机的进相能力,是无功补偿最有效的方法之一。文章提出了一种基于混合调制的同步发电机交流励磁电源的设计方案,分析了同步发电机交流励磁系统的组成及工作原理,介绍了混合调制方式的控制原理,并给出了该励磁电源控制电路关键参数的选择和计算方法。实验结果验证了该方案的正确性和有效性。     

最优励磁控制系统的设计与仿真研究

首先建立了单机—无穷大系统中发电机组的状态空间模型,提出了基于MATLAB设计最优励磁控制器的方法。动态仿真分析表明,该最优励磁控制系统能够有效地增加系统的阻尼,提高系统的稳定性,并具有较好的鲁棒性。     

基于PSB的迭代学习励磁控制的仿真研究

基于迭代学习控制理论提出了一种非线性迭代学习律,并将它应用于同步发电机的励磁控制中,采用SIMULINK／PSB软件对单机-无穷大系统进行仿真,结果表明该方法的有效性和一般性,改善了控制性能、具有很强的维持机端电压的能力,与常规的PID控制器和线性迭代学习律相比较,收敛速度得到很大提高,有利于提高电力系统稳定性。     

基于DSP的数字励磁控制器的设计与开发

在电力系统中,励磁控制系统具有稳定发电机机端电压,分配机组无功和提高电网运行稳定性的重要作用。本设计中,以改进的AVR+PSS方式为控制算法,选取TI公司的TMS320F28335作为核心控制器,首次使用DSP的PWM移相触发和或门逻辑组合方式产生双控制脉冲。在Saber Sketch环境下,使用MAST语言建立基于离散Symbol的单机无穷大仿真平台,验证方案的可行性及控制性能。并制作控制器硬件电路板,通过小机组运行试验测试控制器性能。实验表明,该数字控制器移相触发准确、可靠,所控机组机端电压稳定,具有非常好的应用前景。     

An improved Backstepping technique using sliding mode control for transient stability enhancement and voltage regulation of SMIB power system

The problem of transient stability and voltage regulation for a single machine infinite bus (SMIB) system is addressed in this paper. An improved Backstepping design method for transient stability enhancement and voltage regulation of power systems is discussed beginning with the classical Backstepping to designing the nonlinear excitation control of synchronous generator. Then a more refined version of this technique will be suggested incorporating the sliding mode control to enhance voltage regulation and transient stability. The proposed method is based on a standard third-order model of a synchronous generator connected to the grid (SMIB system). It is basically implemented on the excitation side of the synchronous generator and compared to the classical Backstepping controller as well as the conventional controllers which are the automatic voltage regulator and the power system stabiliser. Simulation results prove the effectiveness of the proposed method which ameliorates to a great extent the transient stability compared to the other methods.