改进灰狼优化算法在变桨距自抗扰控制中的应用

风电机组模型的不确定性以及风等外部干扰严重影响风电机组输出功率的稳定性,因此,将自抗扰控制器(ADRC)引入到风电机组变桨距控制中。当风速高于额定风速时,通过自抗扰变桨距控制策略有效调节桨距角,保证风电机组输出功率的稳定性。但ADRC参数繁多,仅靠专家经验进行整定比较困难。因此,文章提出将改进灰狼优化算法应用到ADRC中,完成参数的自寻优整定过程。仿真结果证明,经改进灰狼优化算法进行参数整定后的变桨距自抗扰控制系统能够对桨距角进行精确调整,并将输出功率快速稳定到额定值附近,具有较快的响应速度以及较好的抗扰动能力。     

基于粒子群优化的锅炉汽包水位模糊PID控制

结合粒子群优化算法、模糊控制和PID参数自整定方法,设计一种新型自适应模糊PID控制器。采用粒子群优化算法离线优化PID控制器参数,再利用模糊控制器在线对PID参数进行整定。Simulink-~件模型仿真对比表明：控制方法具有调节精度高、     

自整定模糊控制器在风力发电机组中的应用

风力发电机组参数的时变性、非线性,输入风速的随机性,造成输出电能质量较差.为改善系统输出功率的动态性能和稳态性能,运用自整定模糊控制器与二元函数的分片双二次Lagrange插值算法相结合的控制算法,并详细分析了该算法实现过程的时效性和控制性能.自整定用指数形式的修正函数来表示,根据控制对象的具体情况和要求,用计算机键盘对该函数中的参数进行调试,参数确定后形成以偏差为自变量的修正函数.运用SIMULINK的仿真结果表明,自整定模糊控制器和Lagrange插值法相结合的控制算法在风力发电机组中的应用,显著地改善了系统的控制品质和稳态性能.     

火电厂主蒸汽温度UMDA整定模糊PID控制算法

针对火电厂锅炉主蒸汽对象的温度控制变参数、大时滞问题,提出了一种基于单变量分布估计优化算法(UMDA)整定的模糊PID控制算法,以改善温度控制效果.对于给出的大时滞系统模型,首先在PID控制器的基础上通过模糊控制规则并行地进行辅助修正,采用UMDA对其中参数进行整定,实现对模糊PID的自整定优化设置,最后对所设计的时滞温控系统进行仿真分析.结果表明:采用所提方法系统在无扰情况下基本不存在超调,摄动输入下也能明显地降低超调量,且调整时间较短,明显改善了原系统的动态性能和静态性能.     

直流微电网系统的DC/DC变换器控制系统设计

全桥DC/DC变换器由于具有高功率密度、高效率、高变压比及电气隔离的特点,成为直流微电网系统中重要的电力电子接口。而移相全桥DC/DC变换器具有高阶时变非线性的特点,具体应用时较难建立其精确的数学模型,这影响了传统PID控制性能,因此设计了模糊自整定控制器。通过对峰值电流模式下变换器的小信号建模,在传统PI控制的基础上,给出了基于模糊理论的PI参数在线自整定方法。同时,利用Matlab仿真工具给出了模糊控制器的设计方法,并通过DSP对其进行软硬件实现。仿真和试验结果表明,模糊自整定控制与常规PI控制相比,提高了系统的抗扰动能力,改善了系统的动态性能,从而提高了整个微电网系统的可靠性。     

基于模糊自抗扰的锅炉主汽温控制策略研究

为提高火电主汽温控制系统在机组参与深度调峰过程中的控制品质,提升控制系统的自适应能力与鲁棒性,提出了模糊ADRC串级控制方案。在MATLAB仿真平台中搭建控制器进行仿真研究,并与传统的PID串级控制方案进行比较,最后用蒙特卡洛法验证控制系统的鲁棒性。仿真结果表明:模糊自抗扰控制器的快速响应能力优于PID控制器;在增加内扰的情况下,模糊ADRC的抗扰性较好;在随机工况的控制中,模糊ADRC表现出更好的自适应能力与鲁棒性。     

优化自抗扰控制器在船舶主机上的应用与仿真研究

船舶主机速度控制系统具有典型的非线性和不确定性,并受到调速器执行能力的约束及风、浪、流等的干扰,使得主机速度控制器的设计非常困难。给出了带有船舶主机非线性数学模型,将自抗扰控制(ADRC)应用于船舶主机控制,并针对ADRC一些参数不易确定的问题,提出了一种优化目标函数,应用遗传算法对ADRC参数进行优化设计,从而设计出船舶主机优化ADRC控制器。仿真结果表明:该控制器对于船舶主机的非线性、参数不确定性、环境不确定性均有较强的鲁棒性;速度切换控制过程快速、平滑,可以实现高精度的速度控制。     

论域自调整模糊PID控制算法设计与仿真

通过建立基于论域调整的自适应模糊PID控制算法对电控直列泵柴油机转速控制的位置环PID参数进行自整定.根据执行器的工作特性建立了执行器模型,与控制算法模型组成闭环进行仿真验证.通过与普通增量式PID控制算法的仿真结果进行比较,结果表明该控制算法在柴油机全工况范围内油量调节齿杆的控制效果优于普通增量式PID控制的效果.     

高阶时滞系统的改进线性自抗扰控制及参数整定方法

针对高阶时滞系统采用传统线性自抗扰控制调节效果不佳、参数整定困难的问题,提出一种高阶时滞线性自抗扰控制。在一阶线性自抗扰控制的基础上,串联高阶前馈补偿器,从而解决了线性扩张状态观测器前馈信号和反馈信号不同步的问题,提高了系统的状态观测精度;在此基础上,采用目标逼近法定量化参数整定公式,并推导出参数可调节区间,实现利用单参数λ调节控制器参数,简化参数整定;进一步采用频域分析法验证该整定方法的有效性,并确定参数和系统鲁棒性的关系。最后,在选择性催化还原(SCR)脱硝控制系统的仿真实验中将所提出的控制器与其他类型控制器进行了对比,验证了该控制器的优越性。结果表明：所提出的高阶时滞线性自抗扰控制在定值跟随、抗扰动和鲁棒性上均具有明显优势,具有很大的工程应用潜力。     

锅炉水温的PID控制算法研究

针对锅炉对水温控制要求,对控制系统的建模、PID参数整定、PID算法等进行了研究,为PLC编程提供充分的理论依据。并对PID控制算法存在的问题进行了讨论,最后验证了模糊PID控制的正确性。     

基于布谷鸟搜索算法优化BP模糊Petri网的水电机组故障诊断

针对水电机组故障诊断的复杂性和传统算法存在的缺点,提出采用布谷鸟搜索算法优化BP模糊Petri网进行故障诊断。首先利用布谷鸟搜索算法的全局搜索功能对网络参数寻优,将得出的全局最优解作为BP模糊Petri网的最优初始参数,再用选取的故障样本数据对模糊Petri网进行学习训练,建立故障特征集到故障类型集的映射关系以实现故障分类。仿真试验表明,该故障诊断方法收敛速度快、准确率高,可应用于实际水电机组故障诊断。     

基于5MW风机模型的变初值模糊PI变桨控制技术研究

针对传统PID变桨控制器参数自调整性能较差,适应性不强的问题,文章提出了风电机组变初值模糊PI变桨控制算法。通过模糊控制算法实现了PI参数的自动调节,根据风速大小设计了合理的变初值调整算法,实现了模糊控制器初值的在线调节。基于FAST风机软件中5 MW陆上风电机组非线性模型,分析了风电机组在额定风速以上运行时变桨系统的动态特性,从算法结构出发,设计了合适的模糊规则和量化、比例因子以及变初值调整算法,在Matlab/Simulink中搭建了变初值模糊PI变桨控制策略。通过仿真验证了控制策略在抑制转速波动和风机叶片、塔基受力力矩波动方面具有较好的效果。     

Cuckoo search algorithm with explosion operator for modeling proton exchange membrane fuel cells

Developing an accurate model is important to design and simulation of the fuel cell systems. In this work, we propose a cuckoo search algorithm with explosion operator (CS-EO) to estimate the model parameters of the proton exchange membrane fuel cells (PEMFCs). In CS-EO, the adaptive strategy of step size is adopted to enhance search ability. And the explosion operator is employed to avoid being trapped into local optima. Numerical experiments conduct on some benchmark functions indicate that CS-EO has better performance both in convergence and accuracy. The CS-EO is also applied to estimate the PEMFC model parameters and the satisfactory results reveal its effectiveness.     

模糊滑模自适应控制及其在电厂热工过程中的应用

通过一种新学习算法的导出,并结合模糊逻辑系统中的模糊基函数,给出了一种带有通用规则库的模糊滑模自适应控制器。这种控制器能够在线自动调整参数,能对热工过程中的大惯性大迟延对象进行有效的控制。当对象参数变化或存在较大扰动的情况下,仍能保持很好的控制品质。该方法已被用于某电厂主汽压力控制系统。仿真结果表明:该算法具有良好的控制品质和很强的鲁棒性。图4表1参7     

联合模糊聚类和多样本SSO优化SVR的配电通信网络流

针对电力通信网络流量预测问题,提出了一种联合模糊聚类和多样本群居蜘蛛优化（social spider optimization,SSO）SVR的配电网络流量预测方案。针对配电网络流量时序非线性、周期性特点,首先采用自适应模糊聚类方法（adaptive fuzzy C-means clustering）对流量样本数据进行预处理,实现了样本数据聚类自动划分,有效降低了流量数据短相关性对预测精度的影响;然后利用多样本SSO优化算法（multi-sample social spider optimization algorithm）对SVR预测模型参数进行优化,通过引入多样本、网格迭代进化策略,从而得到不同流量数据聚类对应的最佳SVR参数组合;最后,运用多样本SSO优化SVR模型对预测数据进行预测分析。仿真结果表明,同ARIMA、神经网络等配电网路流量预测模型相比,提出的预测方案预测精度提高了18.8%~34.1%。     

基于改进布谷鸟算法的电力系统最优潮流计算

针对电力系统最优潮流问题,提出一种融入量子计算和混沌局部搜索策略的改进布谷鸟算法(QCCS),即对布谷鸟算法的个体进行量子位编码,通过叠加态的量子位实现多样化种群,并在算法每次迭代的优化值附近进行混沌局部搜索进而增加布谷鸟算法的局部搜索能力,同时采用量子门变换使每个个体朝最优个体进化,从而提高算法的寻优能力。最后以IEEE 118节点系统的最优潮流计算问题为例,应用QCCS进行仿真计算。通过与其他方法(PSO、GA、CS)计算结果进行对比分析,验证了QCCS算法求解电力系统最优潮流问题的有效性,从而为电力系统最优潮流(OPF)问题的求解提供了一种新方法。     

基于改进ANP的微网规划综合评价研究

针对微网规划综合评价,建立综合评价指标体系,提出基于Apriori算法和模糊理论的改进网络分析法(analytic network process,ANP)算法。在构建指标体系网络层次结构模型的基础上,首先应用Apriori算法挖掘指标间关联规则,剔除不必要的影响关系,简化网络结构模型,优化ANP权重计算结果;再次用三角模糊函数改进判断矩阵的求解方法,用模糊九标度代替九标度法求解指标权重,方便专家给出模糊标度的同时,更能反映专家意见。为了验证所提算法的准确性,应用Homer软件仿真得到微网规划方案,并对其进行综合评价,完成方案优选和排序,为微网规划方案设计提供建议与意见。     

一种基于T-S模型的模糊PID控制器的设计及应用研究

基于Tзkзgi和Sugeno的模糊控制模型，设计了一种基于T-S模型的模糊PID控制器，这种设计方法可以充分借鉴常规PID控制器参数调整的各种成熟经验，使模糊控制规则的制定和参数的调整更简单易行，且物理意义明确。通过对电加热炉的仿真和实时控制表明，该控制器有着很强的适应性和鲁棒性，改善了系统的动静态性能。