本文關(guān)鍵詞：水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)建模與穩(wěn)定性分析，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：水輪機(jī)及其調(diào)節(jié)系統(tǒng)是水電站中的核心組成部分,確保水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行對(duì)水力發(fā)電過程有重要影響。水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)在大波動(dòng)過渡過程中參數(shù)變化劇烈,水流運(yùn)行復(fù)雜。所以,人們一直非常關(guān)注水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)在大波動(dòng)過渡過程中的非線性復(fù)雜行為,希望通過研究系統(tǒng)內(nèi)部的非線性本質(zhì)問題,為系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行提供理論依據(jù)。本畢業(yè)論文將在單機(jī)單管水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)模型下,考慮大波動(dòng)過渡過程中水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)中各傳遞系數(shù)隨著運(yùn)行工況變化而呈現(xiàn)出的非線性特性,通過引入動(dòng)態(tài)傳遞系數(shù)建立了一個(gè)既有理論依據(jù)、又能反映系統(tǒng)非線性本質(zhì)的水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)非線性動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型。論文主要內(nèi)容如下:(1)針對(duì)甩負(fù)荷過渡過程,通過引入水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)傳遞系數(shù)建立了適用于甩負(fù)荷過渡過程的瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)模型。并用分岔圖、時(shí)域圖、Poincare映射圖和相軌跡圖分析了水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)在甩負(fù)荷過渡過程中的動(dòng)力學(xué)特征。(2)針對(duì)水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的甩負(fù)荷過渡過程,運(yùn)用系統(tǒng)穩(wěn)定理論分析甩負(fù)荷過渡過程中控制參數(shù)的穩(wěn)定域,給出了甩負(fù)荷過渡過程中控制參數(shù)的三維臨界曲面和二維臨界曲線簇。在此基礎(chǔ)上,采用龍格庫塔法,通過Matlab軟件進(jìn)行仿真驗(yàn)證了穩(wěn)定性分析的正確性。(3)考慮水輪機(jī)某一時(shí)刻的流態(tài),不僅由此時(shí)的系統(tǒng)參數(shù)決定,而且與其歷史過程有關(guān)。由于整數(shù)階導(dǎo)數(shù)的局部性,不適合描述具有歷史依賴過程的研究對(duì)象。因此,本文嘗試將具有較好全局相關(guān)性的分?jǐn)?shù)階導(dǎo)數(shù)引入水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的瞬態(tài)建模中。進(jìn)一步地,利用數(shù)值模擬研究了不同分?jǐn)?shù)階階次下,水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性,揭示了水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)內(nèi)存在混沌現(xiàn)象的可能性及其豐富的動(dòng)力學(xué)行為。(4)通過引入動(dòng)態(tài)傳遞系數(shù),建立了適用于開機(jī)過渡過程的水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)非線性動(dòng)力學(xué)模型。利用全局分岔圖對(duì)比分析了導(dǎo)葉分段開啟規(guī)律和直線開啟規(guī)律下,水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)在開機(jī)過渡過程中的動(dòng)態(tài)品質(zhì)。仿真結(jié)果表明,導(dǎo)葉開啟規(guī)律對(duì)水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)開機(jī)過渡過程動(dòng)態(tài)品質(zhì)有重要影響。
【關(guān)鍵詞】：水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng) 過渡過程 穩(wěn)定性 非線性數(shù)學(xué)模型 動(dòng)力學(xué)分析
【學(xué)位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TV734.1
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-12
• 第一章 緒論12-16
• 1.1 研究意義及背景12-13
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-14
• 1.3 研究目標(biāo)及研究?jī)?nèi)容14-16
• 1.3.1 研究目標(biāo)14
• 1.3.2 研究?jī)?nèi)容14-15
• 1.3.3 研究方法15
• 1.3.4 技術(shù)路線15-16
• 第二章 水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)甩負(fù)荷過渡過程建模與動(dòng)力學(xué)分析16-29
• 2.1 引言16
• 2.2 水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型16-21
• 2.2.1 線性化數(shù)學(xué)模型16-17
• 2.2.2 水輪機(jī)動(dòng)態(tài)傳遞系數(shù)的非線性表達(dá)式17-20
• 2.2.3 甩負(fù)荷大波動(dòng)過渡過程中調(diào)節(jié)系統(tǒng)的非線性模型20-21
• 2.3 系統(tǒng)非線性動(dòng)力學(xué)分析21-28
• 2.4 小結(jié)28-29
• 第三章 水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)甩負(fù)荷過渡過程的品質(zhì)改善29-41
• 3.1 引言29
• 3.2 水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的非線性動(dòng)力學(xué)模型29-31
• 3.2.1 水輪機(jī)輸出力矩的動(dòng)態(tài)表達(dá)式29
• 3.2.2 發(fā)電機(jī)數(shù)學(xué)模型29-30
• 3.2.3 液壓伺服系統(tǒng)模型30
• 3.2.4 調(diào)速器模型30
• 3.2.5 水輪機(jī)的動(dòng)態(tài)傳遞系數(shù)30-31
• 3.2.6 水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的非線性動(dòng)態(tài)模型31
• 3.3 水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)在甩負(fù)荷過渡過程的控制參數(shù)穩(wěn)定域31-33
• 3.3.1 系統(tǒng)穩(wěn)定理論32
• 3.3.2 水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析32-33
• 3.4 非線性分析33-40
• 3.5 小結(jié)40-41
• 第四章 水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)過渡過程分?jǐn)?shù)階建模與動(dòng)力學(xué)分析41-49
• 4.1 引言41
• 4.2 分?jǐn)?shù)階微積分41-42
• 4.3 分?jǐn)?shù)階水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)模型42
• 4.4 調(diào)節(jié)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)分析42-48
• 4.5 小結(jié)48-49
• 第五章 水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)開機(jī)過渡過程的分段建模與動(dòng)力學(xué)分析49-59
• 5.1 前言49
• 5.2 水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)模型49
• 5.3 水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)分段非線性傳遞系數(shù)表達(dá)式49-52
• 5.4 非線性動(dòng)力學(xué)分析52-58
• 5.5 小結(jié)58-59
• 第六章 非線性動(dòng)力學(xué)分析與控制理論研究59-67
• 6.1 前言59
• 6.2 分?jǐn)?shù)階蔡氏電路的可控性分析59-61
• 6.2.1 分?jǐn)?shù)階微積分的性質(zhì)59
• 6.2.2 分?jǐn)?shù)階線性定常系統(tǒng)的可控性59-61
• 6.3 分?jǐn)?shù)階復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的可控性分析61-67
• 6.3.1 分?jǐn)?shù)階線性定常系統(tǒng)61
• 6.3.2 簡(jiǎn)單定向加權(quán)網(wǎng)絡(luò)的可控性61-63
• 6.3.3 帶自環(huán)結(jié)構(gòu)分?jǐn)?shù)階復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的可控性63-67
• 第七章 結(jié)論與展望67-69
• 7.1 結(jié)論67
• 7.2 主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)67-68
• 7.3 存在不足與今后努力的方向68-69
• 參考文獻(xiàn)69-73
• 致謝73-74
• 作者簡(jiǎn)介74

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