水力機組調(diào)節(jié)系統(tǒng)模型預測控制分析.pdf

1、隨著工業(yè)控制技術的發(fā)展以及計算機算法的普及，在20世紀后期一種新的計算機算法——預測控制算法應運而生，該算法大量應用于電力、石油、水利等領域。并在以上領域的實際控制中獲得了不錯的控制品質。作為一種新發(fā)展起來的先進的計算機控制算法，其完美的結合了智能控制和自適應控制的優(yōu)點，具有容易建模、魯棒性強、有效處理約束、控制性好等特點。
　　水力機組調(diào)節(jié)系統(tǒng)具有多輸入多輸出、快時變與慢時變共存、兼具非線性、非最小相位系統(tǒng)等顯著特點，然而目前常

2、規(guī)的PID調(diào)節(jié)已經(jīng)無法滿足大型水力機組的控制品質要求，為了保證水力機組在各種工況下都能安全、穩(wěn)定的運行，本文運用不同的模型預測控制方法（DMC預測控制算法、多模型 DMC預測控制算法、廣義預測控制算法、直接廣義預測控制算法），根據(jù)水力機組在不同運行工況下的導葉開度a進行模型識別，得出模型函數(shù)，并與PID調(diào)節(jié)進行對比、分析，證明預測控制算法在水力機組調(diào)節(jié)系統(tǒng)控制中的良好品質。本文主要的研究成果有：
　　(1)詳細分析和建立水力機組調(diào)

3、節(jié)系統(tǒng)模型，并利用經(jīng)典PID控制算法對水力機組調(diào)節(jié)系統(tǒng)進行控制分析，以此為基準展開預測控制理論的研究。
　　(2)以單模型動態(tài)控制矩陣控制算法作為依據(jù)，經(jīng)過理論探索和研究“化零為整”得到了多模型動態(tài)控制矩陣控制算法，解決了單模型動態(tài)控制矩陣無法在工況較大的范圍內(nèi)運行的問題，在模型切換的問題上采用三次樣條插值的方式，使得模型之間的過渡變得更加平滑，減小了系統(tǒng)波動帶來的誤差，提升了水力機組調(diào)節(jié)系統(tǒng)的調(diào)控質量。
　　(3)本文認真