抽水蓄能機(jī)組調(diào)速系統(tǒng)非線性模型參數(shù)辨識(shí)及優(yōu)化控制研究
發(fā)布時(shí)間:2021-01-20 11:59
隨著我國能源結(jié)構(gòu)由化石能源向非化石能源的不斷轉(zhuǎn)換,作為一種重要的可再生清潔能源,抽水蓄能電站承擔(dān)著電網(wǎng)調(diào)峰調(diào)頻等重要任務(wù)。此外,近年來風(fēng)光等間歇性能源大量接入電網(wǎng),其波動(dòng)性使電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行受到了嚴(yán)重威脅,抽水蓄能電站作為一種重要的儲(chǔ)能技術(shù)能有效抑制風(fēng)光等間歇能源對(duì)電網(wǎng)的影響,因此,有必要加快抽水蓄能電站的開工建設(shè),促進(jìn)我國能源結(jié)構(gòu)的深化調(diào)整,以保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。然而,抽水蓄能電站正朝著高水頭、大單機(jī)容量、復(fù)雜過水系統(tǒng)、超長引水管道方向發(fā)展,其控制問題極為復(fù)雜,亟待針對(duì)其優(yōu)化控制難題,探索新的理論與技術(shù)。抽水蓄能電站調(diào)速系統(tǒng)的精確建模是系統(tǒng)動(dòng)態(tài)過程仿真、穩(wěn)定性分析、機(jī)組故障診斷、參數(shù)辨識(shí)和控制優(yōu)化等研究工作的基礎(chǔ)。傳統(tǒng)的PID控制器在面對(duì)復(fù)雜調(diào)速系統(tǒng)時(shí)仍存在著一些局限性,控制器參數(shù)優(yōu)化和新型控制器設(shè)計(jì)是改善系統(tǒng)控制性能的有效手段。在此背景下,針對(duì)調(diào)速系統(tǒng)建模和控制優(yōu)化所面臨的關(guān)鍵科學(xué)問題和技術(shù)難點(diǎn),本文進(jìn)行了系統(tǒng)深入的研究。以數(shù)學(xué)建模、系統(tǒng)辨識(shí)和智能優(yōu)化算法為理論支撐,建立了調(diào)速系統(tǒng)精細(xì)化模型,以此為基礎(chǔ),圍繞分?jǐn)?shù)階PID、控制器參數(shù)優(yōu)化、多目標(biāo)優(yōu)化控制、模糊模型辨識(shí)和廣義預(yù)測(cè)控制器...
【文章來源】:華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:199 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
低水頭下抽水蓄能機(jī)組頻率追蹤實(shí)驗(yàn)參數(shù)變化過程及運(yùn)行軌跡
華中科技大學(xué)博士學(xué)位論文158圖6-9低水頭下抽水蓄能機(jī)組頻率追蹤實(shí)驗(yàn)參數(shù)變化過程及運(yùn)行軌跡(4)控制器魯棒性分析在工程實(shí)際中,系統(tǒng)的特性或參數(shù)由于測(cè)量不精確或受外界環(huán)境因素的干擾將不可避免的發(fā)生變化,所設(shè)計(jì)的控制器必須在系統(tǒng)參數(shù)或特性發(fā)生改變的情況下仍然保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行,滿足系統(tǒng)的控制要求,即控制器的魯棒性。為分析本文所提出的ATS-GPC控制器的魯棒性,在三種水頭下,分析接力器時(shí)間常數(shù)Ty和機(jī)組慣性時(shí)間常數(shù)Ta變化時(shí)抽水蓄能機(jī)組調(diào)速系統(tǒng)空載頻率擾動(dòng)工況機(jī)組動(dòng)態(tài)響應(yīng)過程,如圖6-10至6-12所示。由圖可知,無論Ty和Ta增大或減小,ATS-GPC控制器均能獲得更好的控制效果,表現(xiàn)出了較強(qiáng)的魯棒性。相反傳統(tǒng)PID控制器對(duì)Ty和Ta參數(shù)變化較為敏感,參數(shù)變化時(shí)機(jī)組頻率動(dòng)態(tài)響應(yīng)過程發(fā)生較大變化,出現(xiàn)震蕩現(xiàn)象,特別是機(jī)組慣性時(shí)間常數(shù)Ta的變化對(duì)傳統(tǒng)PID控制器影響最大。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于模糊PID的雙注漿泵同步系統(tǒng)的仿真與研究[J]. 王嬋,馬月輝,于正航. 石家莊鐵道大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2019(01)
[2]串聯(lián)模糊PID控制的四旋翼無人機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 胡改玲,桂亮,權(quán)雙璐,郭婷,王永泉,王軍平. 實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理. 2019(03)
[3]基于RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID的擺銷鏈?zhǔn)紺VT速比控制策略研究[J]. 胡瓊. 陜西煤炭. 2019(02)
[4]基于模糊自適應(yīng)PID控制的汽車用鍛壓鎂合金性能研究[J]. 李振興. 熱加工工藝. 2019(05)
[5]基于模糊PID控制策略的液壓缸試驗(yàn)臺(tái)加載系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 張兆東,徐小亮,楊楊,張鴻鵠,陸寶春. 南京理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2019(01)
[6]基于異步優(yōu)勢(shì)執(zhí)行器評(píng)價(jià)器的自適應(yīng)PID控制[J]. 段友祥,任輝,孫歧峰,閆亞男. 計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制. 2019(02)
[7]基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模糊PID的主動(dòng)懸架控制研究[J]. 張建強(qiáng),時(shí)巖,馮海峰. 制造業(yè)自動(dòng)化. 2019(02)
[8]改進(jìn)的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制器在溫室環(huán)境控制中的研究[J]. 袁建平,施一萍,蔣宇,江鵬. 電子測(cè)量技術(shù). 2019(04)
[9]基于粒子群算法倒立擺分?jǐn)?shù)階PID參數(shù)優(yōu)化[J]. 魏立新,王浩,穆曉偉. 控制工程. 2019(02)
[10]融合蜂群優(yōu)化航空發(fā)動(dòng)機(jī)自適應(yīng)PID控制[J]. 陳宇寒,肖玲斐,盧彬彬. 控制工程. 2019(02)
博士論文
[1]工程車輛粘彈性緩沖結(jié)構(gòu)分?jǐn)?shù)階阻尼特性研究[D]. 李占龍.西安理工大學(xué) 2016
[2]分?jǐn)?shù)階PID控制器及參數(shù)不確定分?jǐn)?shù)階系統(tǒng)穩(wěn)定域分析[D]. 梁濤年.西安電子科技大學(xué) 2011
[3]一類連續(xù)化工生產(chǎn)過程的模型辨識(shí)及非線性預(yù)測(cè)控制研究[D]. 張健中.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010
[4]水輪發(fā)電機(jī)組BGNN模型辨識(shí)控制及控制器參數(shù)優(yōu)化研究[D]. 劉益劍.武漢大學(xué) 2009
[5]聚合反應(yīng)過程的分布式模型預(yù)測(cè)控制策略研究[D]. 曾靜.東北大學(xué) 2008
[6]抽水蓄能電站水力過渡過程調(diào)節(jié)控制研究[D]. 王林鎖.河海大學(xué) 2005
碩士論文
[1]石油鉆機(jī)系統(tǒng)的永磁同步電機(jī)模型預(yù)測(cè)控制研究[D]. 王睿敏.蘭州交通大學(xué) 2018
[2]基于改進(jìn)差分進(jìn)化算法的汽輪機(jī)及其調(diào)速系統(tǒng)參數(shù)辨識(shí)方法研究[D]. 張藝川.東北電力大學(xué) 2018
[3]輕烴預(yù)分餾自動(dòng)控制的優(yōu)化及改進(jìn)[D]. 董新.西安石油大學(xué) 2014
[4]水泵水輪機(jī)駝峰區(qū)與“S”區(qū)數(shù)值模擬研究[D]. 舒崚峰.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[5]混流式水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)建模及非線性動(dòng)力分析[D]. 丁聰.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2013
[6]基于預(yù)測(cè)控制的精餾塔溫度控制系統(tǒng)的研究[D]. 朱翔宇.東北大學(xué) 2012
[7]分?jǐn)?shù)階Fourier變換在心電信號(hào)處理中的應(yīng)用研究[D]. 徐婷.西安工業(yè)大學(xué) 2012
[8]抽水蓄能電站引水系統(tǒng)過渡過程計(jì)算研究[D]. 王波.華中科技大學(xué) 2012
[9]GARBF網(wǎng)絡(luò)法預(yù)測(cè)水泵全特性曲線[D]. 劉振芳.長安大學(xué) 2011
[10]水電站過渡過程計(jì)算中的若干問題研究[D]. 黃賢榮.河海大學(xué) 2006
本文編號(hào):2989005
【文章來源】:華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:199 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
低水頭下抽水蓄能機(jī)組頻率追蹤實(shí)驗(yàn)參數(shù)變化過程及運(yùn)行軌跡
華中科技大學(xué)博士學(xué)位論文158圖6-9低水頭下抽水蓄能機(jī)組頻率追蹤實(shí)驗(yàn)參數(shù)變化過程及運(yùn)行軌跡(4)控制器魯棒性分析在工程實(shí)際中,系統(tǒng)的特性或參數(shù)由于測(cè)量不精確或受外界環(huán)境因素的干擾將不可避免的發(fā)生變化,所設(shè)計(jì)的控制器必須在系統(tǒng)參數(shù)或特性發(fā)生改變的情況下仍然保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行,滿足系統(tǒng)的控制要求,即控制器的魯棒性。為分析本文所提出的ATS-GPC控制器的魯棒性,在三種水頭下,分析接力器時(shí)間常數(shù)Ty和機(jī)組慣性時(shí)間常數(shù)Ta變化時(shí)抽水蓄能機(jī)組調(diào)速系統(tǒng)空載頻率擾動(dòng)工況機(jī)組動(dòng)態(tài)響應(yīng)過程,如圖6-10至6-12所示。由圖可知,無論Ty和Ta增大或減小,ATS-GPC控制器均能獲得更好的控制效果,表現(xiàn)出了較強(qiáng)的魯棒性。相反傳統(tǒng)PID控制器對(duì)Ty和Ta參數(shù)變化較為敏感,參數(shù)變化時(shí)機(jī)組頻率動(dòng)態(tài)響應(yīng)過程發(fā)生較大變化,出現(xiàn)震蕩現(xiàn)象,特別是機(jī)組慣性時(shí)間常數(shù)Ta的變化對(duì)傳統(tǒng)PID控制器影響最大。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于模糊PID的雙注漿泵同步系統(tǒng)的仿真與研究[J]. 王嬋,馬月輝,于正航. 石家莊鐵道大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2019(01)
[2]串聯(lián)模糊PID控制的四旋翼無人機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 胡改玲,桂亮,權(quán)雙璐,郭婷,王永泉,王軍平. 實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理. 2019(03)
[3]基于RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID的擺銷鏈?zhǔn)紺VT速比控制策略研究[J]. 胡瓊. 陜西煤炭. 2019(02)
[4]基于模糊自適應(yīng)PID控制的汽車用鍛壓鎂合金性能研究[J]. 李振興. 熱加工工藝. 2019(05)
[5]基于模糊PID控制策略的液壓缸試驗(yàn)臺(tái)加載系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 張兆東,徐小亮,楊楊,張鴻鵠,陸寶春. 南京理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2019(01)
[6]基于異步優(yōu)勢(shì)執(zhí)行器評(píng)價(jià)器的自適應(yīng)PID控制[J]. 段友祥,任輝,孫歧峰,閆亞男. 計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制. 2019(02)
[7]基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模糊PID的主動(dòng)懸架控制研究[J]. 張建強(qiáng),時(shí)巖,馮海峰. 制造業(yè)自動(dòng)化. 2019(02)
[8]改進(jìn)的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制器在溫室環(huán)境控制中的研究[J]. 袁建平,施一萍,蔣宇,江鵬. 電子測(cè)量技術(shù). 2019(04)
[9]基于粒子群算法倒立擺分?jǐn)?shù)階PID參數(shù)優(yōu)化[J]. 魏立新,王浩,穆曉偉. 控制工程. 2019(02)
[10]融合蜂群優(yōu)化航空發(fā)動(dòng)機(jī)自適應(yīng)PID控制[J]. 陳宇寒,肖玲斐,盧彬彬. 控制工程. 2019(02)
博士論文
[1]工程車輛粘彈性緩沖結(jié)構(gòu)分?jǐn)?shù)階阻尼特性研究[D]. 李占龍.西安理工大學(xué) 2016
[2]分?jǐn)?shù)階PID控制器及參數(shù)不確定分?jǐn)?shù)階系統(tǒng)穩(wěn)定域分析[D]. 梁濤年.西安電子科技大學(xué) 2011
[3]一類連續(xù)化工生產(chǎn)過程的模型辨識(shí)及非線性預(yù)測(cè)控制研究[D]. 張健中.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010
[4]水輪發(fā)電機(jī)組BGNN模型辨識(shí)控制及控制器參數(shù)優(yōu)化研究[D]. 劉益劍.武漢大學(xué) 2009
[5]聚合反應(yīng)過程的分布式模型預(yù)測(cè)控制策略研究[D]. 曾靜.東北大學(xué) 2008
[6]抽水蓄能電站水力過渡過程調(diào)節(jié)控制研究[D]. 王林鎖.河海大學(xué) 2005
碩士論文
[1]石油鉆機(jī)系統(tǒng)的永磁同步電機(jī)模型預(yù)測(cè)控制研究[D]. 王睿敏.蘭州交通大學(xué) 2018
[2]基于改進(jìn)差分進(jìn)化算法的汽輪機(jī)及其調(diào)速系統(tǒng)參數(shù)辨識(shí)方法研究[D]. 張藝川.東北電力大學(xué) 2018
[3]輕烴預(yù)分餾自動(dòng)控制的優(yōu)化及改進(jìn)[D]. 董新.西安石油大學(xué) 2014
[4]水泵水輪機(jī)駝峰區(qū)與“S”區(qū)數(shù)值模擬研究[D]. 舒崚峰.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[5]混流式水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)建模及非線性動(dòng)力分析[D]. 丁聰.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2013
[6]基于預(yù)測(cè)控制的精餾塔溫度控制系統(tǒng)的研究[D]. 朱翔宇.東北大學(xué) 2012
[7]分?jǐn)?shù)階Fourier變換在心電信號(hào)處理中的應(yīng)用研究[D]. 徐婷.西安工業(yè)大學(xué) 2012
[8]抽水蓄能電站引水系統(tǒng)過渡過程計(jì)算研究[D]. 王波.華中科技大學(xué) 2012
[9]GARBF網(wǎng)絡(luò)法預(yù)測(cè)水泵全特性曲線[D]. 劉振芳.長安大學(xué) 2011
[10]水電站過渡過程計(jì)算中的若干問題研究[D]. 黃賢榮.河海大學(xué) 2006
本文編號(hào):2989005
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/dianlidianqilunwen/2989005.html
最近更新
教材專著