水轮机水门非线性控制器设计

针对水轮发电机组水门调节的刚性水锤非线性模型，采用二阶扩张状态观测器进行动态反馈线性化，并设计了相应的预期动力学方程。然后基于弹性水锤模型进行仿真实验，并与精确反馈线性化方法比较。结果显示，在三相短路故障、负荷扰动的暂态过程中两种方法动态品质相近，而动态反馈线性化方法在参数变化上具有较强的鲁棒性。     

一类非线性对象的自抗扰控制器参数整定

研究一类一阶非线性对象的自抗扰控制器的设计与参数整定规则.首先简化跟踪微分器和非线性组合的设计,然后根据二阶扩张状态观测器的观测误差分析,通过理论推导和仿真实验得出控制器的参数整定规则,并以一个具有可调零点的多变量对象为仿真实例,证实了整定规则的有效性.     

不稳定对象及非最小相位对象的自抗扰控制仿真研究

针对倒立摆、水轮机调速器、鱼雷定深、飞机高度及直升机俯仰角的控制 ,分别设计了自抗扰控制器 ( ADRC) ,给出其数值仿真结果 ,并与其它控制方案的仿真结果进行比较。仿真研究发现 ,只要对控制器的设计略加改造 ,ADRC对上述对象都具有满意的控制性能 ,从而显示出 ADRC在不稳定对象和非最小相位对象控制中的应用前景。     

两类实用的单相受热管集总参数动态修正模型

通过惯性补偿的方法,对锅炉单相受热管的两类常用的集总参数模型进行动态修正,得到两类高精度的集总参数动态修正模型;该两类修正模型均能较好地反映热工对象的分布参数特性,既适用于全工况高精度实时仿真培训系统研究,又适用于电站全程控制系统仿真研究。两类修正模型均具有建模简单、计算方便及使用性强特点,有较广泛的工程应用前景。图６参５     

虚拟分布式处理单元的设计与实现

针对过程仿真系统中对于DCS全仿真的需要，讨论了应用虚拟分布式处理单元的必要性，设计和实现了在PC机环境下运行的VDPU。对VDPU设计的整体架构和主要组成部分实现方法进行了研究，并讨论了应用VDPU进行控制系统全仿真研究对建模方法的要求。     

特殊工业对象的PID控制系统仿真研究

延迟系统、高阶系统、非最小相位系统和非线性系统是比较特殊的工业对象。介绍了对前三种对象所采用的PID前馈控制方案,并由大量的实验数据总结出控制器整定经验公式,仿真实验表明这种方案能达到较满意的控制效果;另外还介绍了对非线性对象所采用的多PID控制方案,仿真实验表明这种方案优于单个PID控制。     

一种高精度的锅炉单相区段集总参数动态修正模型

通过惯性补偿的方法对锅炉单相区段集总参数模型进行动态修正所得正模型能交好地反映热工对象的分布参数特性,既适用于全工况实时仿真培养系统研究,又适用于电站全程控制系统仿真。     

应用逆系统方法求解电力系统的非线性控制律

微分几何方法有效地解决了一系列的电力系统非线性控制问题，但因需要确定非线性变换，故必求解微分方程组，所以其求解控制律的过程比较繁琐。本文提出：由于电力系统数学模型形式的特殊性，非线性变换可直接确定，而无须求解微分方程组。另一方面，逆系统方法和微分几何方法本质是等价的，而逆系统方法的物理意义直观，不局限于仿射型系统，使用时仅需求导运算和代数运算，其求解控制律过程比较简捷，便于工程应用。作者以电力系统的汽门非线性控制为例，证明两种方法所得控制律是相同的。本文的结论可简化汽门控制，励磁控制，换流站控制，无功补偿器控制等问题的求解过程，亦适用于其它领域中类似的非线性控制问题。     

机炉协调系统的鲁棒非线性控制

文中将一种近似反馈线性化方法和概率鲁棒分析设计方法结合起来设计机炉协调控制器。近似反馈线性化方法采用积分观测器估计并补偿系统的扩张状态，不仅实现了系统的近似线性化，而且减弱了外扰、参数不确定性和限幅限速对系统的影响。控制器的参数采用基于遗传算法的概率鲁棒分析设计方法得到，在设计阶段可直接考虑鲁棒性能设计要求。最后设计了两种典型情况进行仿真，并与回路成形H∞方法进行了比较，结果显示文中的方法具有更好的鲁棒性和适应性。