高压直流输电系统非线性变结构控制器的设计

为了进一步改善高压直流（HVDC）输电系统的性能，采用在逆变侧定无功电流控制方式代替传统的定熄弧角控制，并将现代控制理论中非线性系统的状态反馈精确线性化方法与线性系统的变结构控制理论相结合，设计了非线性变结构控制器。仿真结果表明，所设计的新型控制器能够改善直流系统的性能，并提高交流系统的电压稳定性。     

含有非线性环节的发电机励磁系统参数辨识

提出了一种基于遗传算法的励磁系统参数辨识方法，通过建立待辨识励磁系统的传递函数结构模型，以励磁系统的实际输入作为模型的输入，以实际励磁系统和模型的输出误差最小作为目标，利用遗传算法对模型参数进行优化调整，最终得到满足误差要求的励磁系统参数。该方法的优点在于解决了目前电力系统中常用的辨识方法无法对非线性环节进行有效辨识的问题；且根据输入输出采样数据直接在时域上进行参数辨识, 方法简便,直接得到传递函数框图环节参数，无需转换。在MATLAB下的数字仿真和现场试验结果均表明，该算法能较精确地辨识出包括非线性环节在内的励磁系统模型各个环节的参数。     

互联系统分散的变结构负荷频率控制

本文利用变结构系统理论对互联电力系统的负荷频率控制提出了一个新方法，该方法根据关联项的形式选择了两种不同的开关超平面，一种是a1＝CiXi＋Cti∫－∞Xtidt，另一种是ai＝CiXi＋CtiXti。由此可形成互联系统的总体滑动模式，同时可对总体滑动模式进行极点配置来确定每个子系统的开关超平面参数，并导出了分散的变结构控制规律。通过对包括发电变化率约束和调速器死区的多区域电力系统的数字仿真表明所提出的变结构控制决策是非常有效的。     

非线性变结构控制理论及在电力系统中的应用

系统地介绍了变结构控制的基本概念，包括各种形式的趋近律，切 换函数的设计方法，非线性系统的变结构控制理论。最后简要地介绍了非线性变结构控制 理论在电力系统中的应用方法。     

电力系统变结构控制

变结构系统具有高速响应、良好的动态特性和鲁棒性强等特点为我们提供了电力系统鲁棒控制的有效手段。本文首先对电力系统控制作了一个简单的历史回顾，然后介绍了变结构系统的基本概念，全面地介绍了目前电力系统变结构控制的研究现状及各种设计方法，并评述和讨论了它们的优缺点，最后对这一领域进一步发展的方向，阐述了作者的观点。     

基于混沌粒子群算法的水轮机调速系统参数辨识及建模试验

针对粒子群算法存在的后期收敛速度慢和易陷入局部最优等缺点,引入收缩因子和混沌优化思想对其改进,并将其应用于调速系统被控对象有关参数辨识问题上。提出一种水轮机调速系统参数辨识满意度函数设计的新方法,该方法直接计算系统响应的上升时间、调节时间、反调峰值功率、反调峰值时间等品质参数,并以系统总体满意度作为满意度函数。对某混流式水轮机调速器控制参数进行实测并对机组引水道参数进行辨识,试验结果表明仿真数据能够准确模拟机组负荷的频率阶跃扰动响应,可以满足电网稳定性计算要求;在系统受到较大干扰时,该算法仍具有精确的参数辨识能力和很高的收敛效率。     

基于数字信号处理器的自适应励磁控制器

提出一种以数字信号处理器（DSP）为工作平台的自适应最优励磁控制器（AOEC）。AOEC充分利用了DSP强大的计算处理能力，可以对发电机控制过程进行实时辨识，并将辨识参数代入离散的Riccati方程实时求解最优反馈增益,以得到最优控制输出。理论上，该控制器能够保证被控对象始终保持最优性能。单机无穷大系统的动模实验表明，AOEC具有良好的控制性能，在暂态过程中能够为系统提供足够的阻尼。同时讨论了自适应算法实用化过程中对辨识算法的一些改进措施。     

动态系统的神经网络仿真研究

根据人工神经网络的系统辨识理论，充分发挥神经网络的强大学习功能和记忆联想功能，建立了结构动力系统的计算机仿真模型，并对非线性动态系统和水工结构振动系统进行计算机仿真，仿真结果与实际值具有良好的一致性，这充分说明了人工神经网络在结构工程领域的应用价值和深远意义．     

神经网络在结构振动控制中的应用

采用BP神经网络对一个SDOF体系被控对象的控制器进行系统辨识，比较了BP算法与LQR经典线性算法控制下体系反应的控制效果，对于影响BP神经网络用于结构振动控制的相关问题进行讨论，同时指出神经网络的应用应参照问题客观数学模型的描述，以利于快速找到问题的合适解决方案。     

流激振动系统的神经网络辨识和预报

本文根据人工神经网络的系统辨识理论，充分发挥神经网络的强大学习功能和记忆联想功能，建立了动态系统的计算机仿真模型，对非线性动态系统和水工结构振动系统进行计算机仿真，仿真结果与理论计算值具有良好的一致性；建立流激振动系统的智能分析和预报模型，辨识高拱坝泄流激振等效荷载谱，预报乌江渡导墙结构在高速水流作用下的振动响应，取得了较为满意的结果。这项研究充分说明了人工神经网络技术在土木水利工程领域的应用价值和深远意义     

高精度模糊控制策略在水轮机调节系统中的应用

设计了高精度模糊控制器的输入、输出伸缩因子及模糊控制规则;对水轮机调节系统的电液随动系统建立一阶、三阶、五阶数学模型。分别用固定参数PID控制器、普通模糊控制器和高精度模糊控制器,对水轮机受负荷干扰、传递系数变化的情况进行了仿真研究,得出以下结论:(1)应以三阶电液随动系统模型为参考设计PID控制器;(2)在被控对象数学模型不够精确、参数发生变化或发生负荷扰动时,高精度模糊控制策略的动态特性好,鲁棒性强。     

水轮机调节系统的一种智能控制策略

将模糊控制和神经控制相结合,设计出一种单神经元模糊自适应控制器的控制策略.该控制策略充分利用了模糊逻辑对非线性的逼近性和神经控制自适应的特点.将该控制策略应用于某水电站混流式发电机组,在两种工况下进行仿真计算,仿真结果表明,该控制策略比常规PID控制系统具有更好的动态性能和适应性.     

水轮机调节中高精度模糊控制器的应用

设计了高精度模糊控制器的输入、输出伸缩因子及模糊控制规则和控制器的结构;对水轮机调节系统建立近似数学模型。分别用固定参数PID控制器、普通模糊控制器、高精度模糊控制器在水轮机受负荷干扰,传递系数变化的情况下进行仿真研究,得出结论:在被控对象数学模型不够精确、参数发生变化或发生负荷扰动时,高精度模糊控制器的动态特性好,鲁棒性强,优于其他两种控制器。     

变频器在电厂工业水系统节能改造中的应用

介绍了水泵的变频调速节能原理以及变频器在电厂工业水恒压供水系统中的应用。针对淮北国安电力有限公司工业水泵系统出现的问题,提出了具体的变频节能改造措施,变频调速改造后,节电效果明显。     

基于高耦合逆变补偿的水利工程电气控制系统设计

嵌入式 Linux 内核环境下进行电气的控制系统优化设计，可以提高电气的集成控制性能，针对当前的电气控制系统耦合控制能力不佳的问题，提出并设计一种基于鲁棒性变结构 PID 和高耦合逆变补偿的电气控制系统。首先进行了电气控制系统总体设计构架和功能模块描述，采用低功耗的STM32F101xx 作为核心控制芯片进行控制系统的硬件设计，包括 AD 模块、驱动模块、执行器模块和高压调节模块等。对电气控制系统的功能指标进行分析，采用鲁棒性变结构 PID 控制算法进行电气控制系统的高耦合逆变补偿，在程序加载模块进行控制算法加载，完成基于高耦合逆变补偿的水利工程电气控制系统设计。系统调试结果表明，该系统具有较好的电气智能化控制性能，对基线漂移和高压过载等失真的补偿性较好，负载能力得到提高。相较于传统系统，该系统的控制精度较高，最高控制误差不超过 4. 0%，且控制耗时较低。     

基于B/S模式的防汛水雨情整合查询系统研究

针对当前防汛工作中存在的数据分散和数据异构问题,本文设计并开发了一套基于B/S模式的防汛水雨情整合查询系统,并应用到陕西省防汛工作中。提出了系统的目标和任务,对系统总体结构、功能及其关键技术进行设计。应用实例表明:基于B/S模式的防汛水雨情整合查询系统较好地实现了水雨情信息的实时监测,雨量信息的多模式查询,河道、水库信息的高效组织、管理与展示。特别是在2010年陕南暴雨、2013年延安特大暴雨期间,防汛指挥部门通过该系统迅速收集汛情信息,提前预警,为人员撤离赢得宝贵时间,最大限度地减轻了损失,发挥了巨大的社会效益。系统整合效果较好,应用可靠,极大地提高了防汛分析与快速应对能力,具有较好的实用价值和应用前景。     

基于Hibernate的辽河流域防洪调度系统

首先,分析目前3层结构防洪调度系统的优缺点及其应用存在的问题;其次,采用面向对象持久化技术和Java技术,进行基于Hibernate的4层结构防洪调度系统研究、设计与开发;最后,将研究成果应用到辽河流域防洪调度系统中。应用结果表明,对于不同的数据库管理系统,只要修改数据库的配置文件,不需要修改任何程序,系统也能满足应用要求,从而大幅度减少了系统的重复开发量,可以为其他水利信息化系统提供借鉴。     

基于BP神经网络的PID控制器在渠道自动控制中的应用

本文提出将基于BP神经网络的PID控制器应用于渠道自动控制中，实现了渠道PID控制中参数的整定不依赖于渠道数学模型，且能在线依据渠道系统的动态信息调整PID参数，满足了实时控制的要求。应用Matlab软件的仿真结果表明，采用基于BP神经网络PID控制器比常规PID控制，渠道的运行响应加快，水位超调减小，适应性增强，闸门的性能得到较大改善。     

水轮机调节系统控制策略综述

综述水轮机调节系统常规PID控制、自适应控制、智能控制和非线性控制的特点,指出模糊控制和专家控制精度较低;神经元网络控制学习速度较慢、易收敛到局部最小点;遗传算法可有效地解决参数寻优问题;非线性控制着眼于水轮机调节系统的非线性特性,控制效果较好.提出将非线性控制与其它控制策略相结合形成复合控制,将是水轮机调节系统控制策略的发展方向.     

分布式控制系统在风电机组控制中的应用

以当前风电机组主流的兆瓦级双馈风电机组为研究对象,根据其各个部件的工作特性和分布特征,综合分析了国内、外常见风电机组主控系统的构架特点及其配置应用情况。在此基础上,提出了一种面向被控设备对象图形化可组态的控制系统解决方案,该方案糅合了火电分散控制系统（DCS）的控制特点,自主研究开发了控制器硬件平台,以满足对机组控制系统提出的新要求。