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。     

参数自适应模糊PID控制器及其在水电机组调速器中的应用

由于水电机组调速系统控制对象———水轮机的运行工况在不断变化，描述水轮机动态特性的数学模型及引水系统的模型参数时刻发生变化，常规PID控制的应用受到限制。文中引入了模糊控制理论，使用参数自适应模糊PID控制器替代常规PID控制器，通过仿真结果显示，对水电机组过渡过程的控制具有明显的效果。     

水轮机调速器控制策略研究综述

综述水轮机调速器PID控制、智能控制和自适应控制等特点 ,指出模糊控制可解决非线性控制系统问题 ,但导致控制精度降低 ;神经元网络控制虽有在线学习能力 ,但存在着学习速度较慢、易收敛到局部最小点等不足 ,延长了网络决策时间 ;将模糊控制、神经网络控制和PID控制相结合 ,可以实现PID控制器参数在线调整 ,能够直接用于水轮机调节系统的实时控制中 ;状态反馈控制可以改进控制系统的动态性能 ;遗传算法可有效地解决参数寻优问题 .提出在调节参数最佳整定、电液随动系统、可靠性与稳定性等方面还有待深入研究     

隶属度确定对模糊控制系统稳定性影响的研究

 结合模糊控制和PID算法的优点,提出并设计了模糊PID控制器,利用MATLAB软件对采用此模糊PID控制器的水轮机调节系统进行仿真研究。仿真研究结果表明,合适的隶属度对模糊PID控制系统无论是在系统响应速度,还是稳定性上都有明显的提高。     

基于自适应模糊PID控制的水轮机调节系统

针对水轮机的大惯性和"水锤"效应,以及水轮机调节系统各环节的时变非线性特性,传统的PID控制很难改善其控制品质,容易产生超调量大、摆动时间长、波动频繁以及调节"迟钝"等现象。为此,在水轮机调节系统中引入了有功功率反馈来取代主接力器位移反馈,同时设计了一个基于模糊控制的变参数PID控制器,利用模糊控制的专家推理能力实现在线调整PID参数,来改善系统控制品质。而且还结合水轮机调节系统变工况和扰动情况,利用模糊逻辑工具箱对自适应模糊PID控制模型进行仿真。结果表明,该系统具有更好的跟随性能,稳态精度高,超调量明显较小,具有较强的自适应性和鲁棒性能。     

水轮机调速器频率的模糊控制

在对水轮机调速器的模糊控制研究中，很多文献采用的是多条模糊控制规则，但由于参数整定复杂未能取得满意的效果，为此推荐采用PI型模糊控制器。PI型模糊控制器采用变宽度的隶属函数，只需建立偏差模糊控制规则库，不考虑偏差变化率，从而使计算时间大为缩短，而且既能消除静差，又具有抗负荷干扰的能力。经仿真实验表明，PI型模糊控制器比常规的PID控制及一般的模糊控制具有更良好的动、静态性能和鲁棒性，且节省计算时间、简单有效。     

基于模糊PIO控制的水轮机调节系统的研究

水轮机调节系统是一个非线性、时变、非最小相位的系统,其动力学特性的内部不确定性和外部环境扰动的多变性等增加了控制的难度。目前,国内外的水轮机调节规律还是采用常规PID控制。模糊控制具有较好的动态响应特性,并且无需知道被控对象的数学模型,适应性强,鲁棒性好。在此采用模糊PID复合控制,弥补了单纯采用PID算法的不足,对PID参数的模糊整定进一步完善了PID控制的性能。本文将模糊控制和PID控制相结合,建立一种智能模糊PID控制,并用MATLAB对该控制方法进行了仿真实验,所得到的系统响应曲线调节速度快且调节过程平稳,超调量小,具有较强的抗扰动能力,具有良好的调节品质,比传统方法表现出更强的鲁棒性,是一种行之有效的控制方法。     

孤网模式下水轮机调速系统广义预测控制应用方法

针对孤网模式下水电机组PID控制策略鲁棒性差的缺点,提出基于双模型、实时反馈线性化、非线性特性补偿器和广义预测控制器的自适应广义预测控制策略(Adaptive Generalized Predictive Control,AGPC),以实现对水电站全工况实时最优控制。首先基于BP神经网络和改进樽海鞘算法构建高精度非线性水轮机模型,并结合PID控制器、引水系统、随动系统、发电机等模块搭建非线性水轮机调节系统仿真平台,然后通过定量计算揭示广义预测控制器直接应用于非线性水轮机调节系统的不合理性。进一步,结合实时反馈线性化和基于预估控制信号设计的水轮机非线性特性补偿器,提出孤网模式下广义预测控制器在水电站应用策略。最后,搭建了基于AGPC的非线性水轮机调节系统仿真平台,并以某电站真实数据验证了所提控制策略适用性、可靠性以及优良的鲁棒性。     

基于改进天牛须搜索算法的抽水蓄能机组调节系统优化控制

针对抽水蓄能机组调节系统PID控制器参数整定困难问题,提出了一种基于改进天牛须搜索算法的抽水蓄能机组PID控制策略。首先,构建了小波动情况下带有时滞的抽水蓄能机组调节系统的数学模型。其次,提出了一种融合自适应分数阶微积分与自适应更新步长的改进天牛须搜索算法。然后,采用改进天牛须搜索算法、天牛须搜索算法与粒子群算法,分别设计调节系统在空载与负荷情况下的PID控制器。最后,使用各个算法优化的PID控制器进行调节系统的空载频率扰动与负荷波动工况仿真实验。结果表明：所提出算法可以整定出最为合适的PID控制器参数,在不同时滞作用下调节系统均取得更好的控制效果。该研究为抽水蓄能机组调节系统PID控制器的设计提供了新思路。     

龙滩水电站水轮机调速器的特点和问题分析

结合水轮机调速器的发展过程,着重介绍了龙滩水电站水轮机调速器采用T.SLG型功能组合式数字调节器组成的双冗余微机数字控制器+全液控电液随动系统,分析了该调速器的特点和设计及运行中存在的问题。     

模糊自适应PID控制器在水轮机调节系统中的应用

本文针对水轮机调节系统的参数非线性、时变性和模型不确定性设计了一种基于模糊推理的参数自适应PID控制器,并用Matlab对该控制器的稳定性和鲁棒性进行了仿真。仿真结果表明该控制器具有理想的动态和稳态性能,超调量、过渡过程时间等控制性能指标均优于传统PID控制器,能够满足水轮机调节系统对参数控制的要求。     

模糊PID控制在水轮机调节中的应用研究

根据模糊控制和PID控制的基本特点，给出了3种模糊PID复合控制在水轮调节中的实现方法。并进行了仿真研究。该研究具有一定的实用价值。为模糊PID控制在水轮机调节中的应用打下了理论基础。     

模糊自适应PID控制器在水轮机调节系统中的应用

本文针对水轮机调节系统的参数非线性、时变性和模型不确定性设计了一种基于模糊推理的参数自适应PID控制器,并用Matlab对该控制器的稳定性和鲁棒性进行了仿真。仿真结果表明该控制器具有理想的动态和稳态性能,超调量、过渡过程时间等控制性能指标均优于传统PID控制器,能够满足水轮机调节系统对参数控制的要求。     

水电机组智能复合控制策略研究

水轮发电机组系统是一非线性、时变、高阶系统,传统PID或模糊控制很难达到理想的控制效果,模糊和PID适当结合控制可提高控制效果。对模糊和PID控制相结合形式进行了讨论,并设计了常用的几种模糊和PID控制结合的控制器;又结合具体水电站控制工程,对控制器进行了仿真分析,并分析了模糊和PID如何优势互补达到较好的控制效果。为了说明问题,设计模糊和PID控制器时用遗传算法和神经网络进行了优化。     

水轮机调速系统的PID参数模糊整定

提出用一种智能的模糊PDI控制器代替常规的PID控制器，并试图应用于水轮机发电机组的调速系统。这种方法结合模糊控制和传统PID控制的优点，以获得良好的静态，动态特性为目标。大量的仿真实验表明这是一种有效的控制策略，且具有良好的稳定性。     

基于遗传算法的水轮机模糊自适应PID调节系统控制规则

针对水轮机调节系统常规PID控制参数不能根据系统的动态过程自动调整控制参数的问题，结合遗传算法与模糊PID控制，用遗传算法优化模糊自适应PID控制的模糊规则，利用模糊推理的方法求解PID参数的变化量，对PID参数进行自动整定。同时针对遗传算法寻优生成的模糊规则存在跳变和规则曲面粗糙等缺陷，在目标函数中引入光滑因子，有效解决了模糊规则跳变现象。仿真表明，该方法是寻找水轮机调节系统模糊自适应PID控制规则的一种可行方法。     

模糊自校正控制器在水轮机调速系统中的应用

研究采用模糊自校正控制器来改善水轮机调速系统的性能，提出了用粗调和微调相结合的方法来调整模糊控制器的量化因子。仿真实验表明，该控制器与常规PID控制器相比具有超调量小、速动性好的特点。