同步發(fā)電機(jī)勵磁系統(tǒng)的智能控制方法研究.pdf

1、本文針對同步發(fā)電機(jī)勵磁控制系統(tǒng)所具有的復(fù)雜非線性的特點(diǎn)，同時在全面分析了同步發(fā)電機(jī)特性的基礎(chǔ)上，結(jié)合模糊理論知識及先進(jìn)的智能優(yōu)化控制方法，對發(fā)電機(jī)組勵磁控制系統(tǒng)進(jìn)行了仿真建模、并對其參數(shù)的優(yōu)化方法及系統(tǒng)控制策略進(jìn)行了深入系統(tǒng)的研究，進(jìn)一步開展了基于非線性勵磁控制系統(tǒng)的理論研究，提出了基于粒子群優(yōu)化算法的模糊自適應(yīng)智能優(yōu)化方法的勵磁控制策略體系。
　　本文首先針對大型的同步發(fā)電機(jī)特性及其勵磁系統(tǒng)進(jìn)行深入研究，在全面分析了勵磁系統(tǒng)需求

2、后，建立了同步發(fā)電機(jī)勵磁控制系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的數(shù)學(xué)模型，同時分析了勵磁系統(tǒng)的基本控制規(guī)律及其靜、動態(tài)特性。根據(jù)研究與工程的需求，對理論模型進(jìn)行了相應(yīng)簡化得到本文仿真用的實用勵磁控制系統(tǒng)傳遞參數(shù)模型，為后面章節(jié)研究提供理論支持。
　　粒子群優(yōu)化是近年來智能優(yōu)化方法中的研究熱點(diǎn)。本文首先深入分析了粒子群算法的機(jī)理基礎(chǔ)，并對算法的重要因子進(jìn)行了算法優(yōu)化，并完整記錄優(yōu)化結(jié)果，通過分析粒子篩選過程，肯定了優(yōu)化算法的正確性，在此基礎(chǔ)上，提出了一種自

3、適應(yīng)粒子群優(yōu)化算法。通過在勵磁系統(tǒng)中對算法的應(yīng)用，得到實例仿真結(jié)果，通過分析比較了該算法與另外常見粒子群算法在勵磁系統(tǒng)控制中的計算精度和收斂速度。
　　針對勵磁控制系統(tǒng)的復(fù)雜非線性特性，結(jié)合模糊控制方法對非線性系統(tǒng)的控制效果，將其理論應(yīng)用于傳統(tǒng)的PID控制規(guī)律，提出一種非線性系統(tǒng)參數(shù)優(yōu)化策略。在現(xiàn)有的模糊模型的基礎(chǔ)上，設(shè)計出一種基于Mamdani模糊模型的模糊PID勵磁控制器，并通過對模糊控制器各種可調(diào)參數(shù)的對比實驗得出最優(yōu)的控制

4、器設(shè)計方案。該模糊控制器能夠在不考慮系統(tǒng)精確建模的情況下，實現(xiàn)多工況下勵磁系統(tǒng)的穩(wěn)定控制。最后經(jīng)過對比實驗，驗證了該方法的有效性。
　　最后，結(jié)合模糊控制在非線性系統(tǒng)控制上的優(yōu)勢及粒子群優(yōu)化算法在對參數(shù)優(yōu)化上的優(yōu)勢，提出了模糊自適應(yīng)PID勵磁控制的智能控制策略。大致的方案是先通過PSO算法選出系統(tǒng)的初始參數(shù)，然后利用FAPID對系統(tǒng)進(jìn)行動態(tài)控制。將這種策略控制簡單、精度高等優(yōu)點(diǎn)與勵磁控制規(guī)則結(jié)合靈活、快速反應(yīng)系統(tǒng)的動態(tài)變化并及時讓