改进的监督预测控制算法在IGCC中的应用

针对监督预测控制在线计算的复杂性,引入阶梯式控制策略,降低了在线计算量,减少了计算时间,提高了算法的快速性。在阶梯式监督预测控制的基础上进行改进,在目标函数中引入单步预测输出差值来抑制输出超调。以IGCC气化炉温度控制为对象进行仿真,仿真结果表明:本算法具有良好的可行性和控制效果,满足了系统调节的快速性、稳定性、准确性及抗干扰性的要求。     

双馈风力发电机非线性模型预测控制

在现代风力发电厂中, 需对双馈式风力发电机(Doubly fed induction generator, DFIG)进行有效控制来确保高效率和高负荷跟踪能力. 风力发电厂包含很多不确定因素和非线性因素, 传统的线性控制器往往难以奏效. 本文针对双馈式风力发电机的功率控制提出了一种非线性模型预测控制方法. 文中的目标函数考虑了现实约束下的经济因素和设定值跟踪能力, 同时降低机组磨损和机械疲劳. 预测值可基于输入输出反馈线性化(Input-output feedback linearization, IOFL)策略来计算. 仿真实验结果验证了所构造的非线性模型预测控制器的有效性.     

风电介入下的多区域互联电力系统分布式经济模型预测负荷频率控制

针对风电介入下的多区域互联电力系统,提出一种分布式经济模型预测负荷频率控制策略.通过将大规模互联电力系统分解成若干个动态耦合的子系统,这些子系统能够利用网络交流并共享信息,使得各区域的控制器实现各自优化问题的求解.同时,在满足状态约束和控制输入约束的前提下,遵循传统火力发电优先、风力发电配合的原则,通过在线求解优化问题,实现风电介入下的多区域互联电力系统的负荷频率控制.为了提高系统整体运行经济性,所提出的分布式经济模型预测控制器将负荷调频成本、燃料消耗成本以及风力发电成本等经济性指标考虑在内.仿真结果表明,在阶跃负荷扰动下,所设计的控制器不仅可以满足调频要求,在降低计算负担和提高经济性能方面也具有一定优势.     

微型燃气轮机转速模糊PID控制器设计

针对微型燃气轮机发电系统在不同负荷区间建立转速线性局域模型,借助T-S模糊模型将各局域模型由负荷的模糊隶属度函数加权连接成微型燃气轮机燃料—转速的输入输出全局非线性模型,利用并行分配补偿控制思想设计了基于T-S模型的模糊PI控制器,通过仿真比较,验证了其优越的控制品质,对工程应用的控制器设计有借鉴作用。     

基于输入输出线性化的连续系统非线性模型预测控制

非线性约束预测控制关键是求得可行性优化解. 输入输出反馈线性化是非线性控制一种常用的方法, 其系统的初始线性输入约束转化成非线性基于状态的约束, 因而无法采用常规的二次规划(QP)求解优化问题. 针对连续状态空间模型系统, 本文提出迭代二次规划方法来寻求非线性优化解. 为了保证算法的收敛性, 系统加入另外一种迭代算法来保证其在整个预测时域上能得到可行解. 仿真控制结果表明了该方法的有效性.     

模糊控制研究的现状与新发展

本文结合近年来模糊控制的最新研究成果,着重考察了模糊控制器的非线性特性及 自适应功能,特别讨论了模糊控制器的自适应功能的改善、模糊控制器的解析结构分析及模 糊控制系统的稳定性分析等问题,最后对于非线性自适应模糊控制新的研究方向进行了展望     

现场总线控制系统的现状与发展

阐述了工业控制系统的现场总线发展方向,介绍了现场总线所具有的全数字化通信、分散控制,开放互连性和设计安装简单等优点,分析了现场部线的应用状况和前景。     

电力工业复杂系统模型预测控制——现状与发展

模型预测控制是一种优化控制算法,其突出优点在于控制算法嵌入显式过程模型并且直接考虑被控过程的输入、状态和输出的约束条件,近年来成为电力工业复杂系统研究的热点。该文全面综述了模型预测控制在电力生产过程和电力系统自动发电控制中的应用现状。在电力生产过程控制中,模型预测控制可实现子系统的节能控制,也可实现机炉协调控制以满足约束条件下跟踪负荷需求。监督预测控制可实现厂级优化控制。在电力系统自动发电控制中,模型预测控制可满足发电机变化率约束,减少机组疲劳和磨损,符合CPS标准。最后阐述了理论与应用方面有待进一步研究的几个主要问题。     

基于连续高阶模滑的多机电力系统励磁控制

为了提高多机电力系统暂态稳定性,提出一种连续高阶滑模励磁控制策略。各发电机功角偏差为滑模变量,把具有非线性和不确定性多机电力系统的高阶滑模控制转化为不确定积分链系统的有限时间稳定问题,控制器结合几何齐次连续控制律和二阶滑模超螺旋算法,实现系统状态有限时间收敛,克服系统未建模动态、测量误差和外部扰动等不确定性,利用精确鲁棒微分器观测功角微分,理论分析证明了闭环系统的有限时间稳定。所设计高阶滑模励磁控制器能够保持机端电压稳定,并能有效提高电力系统的暂态稳定性。针对3机系统的仿真结果验证了该控制方法的有效性。     

负荷频率系统的LFC模糊监控器设计

应用在LFC控制中常规的模糊调整增益PI控制器和I控制器,只针对单一区域的负荷频率进行控制,并不考虑实际模型中的互相扰动。其中最突出的问题是由于不限制联络线上的功率流动,电能总是从频率高区域流向频率低区域,加剧了频率高区域的控制负担;再加上各区域控制动作的不协调,使得当扰动在不同的时间和幅值时引起系统调节过程的急剧恶化,导致整个系统不稳定。提出一种基于模糊MAMDANI推理算法的模糊监督控制器,采用各个区域的频率偏差作为控制器的输入,监督控制器作为一种前馈补偿,设计输出为一个ACE的倍数,加快调节过程,到达稳态。经过实验仿真数据对比,说明提出的监督控制器能有效提高系统的稳定性。