基于不確定奇異時滯模型的水輪機調(diào)節(jié)系統(tǒng)魯棒優(yōu)化控制研究.pdf

1、水輪機調(diào)節(jié)系統(tǒng)是一個集水力、機械、電氣為一體的具有時滯、強非線性特性的復雜控制系統(tǒng)。由于未考慮系統(tǒng)中水輪機的強非線性和有壓引水管道的時滯特性，基于線性定常模型推導的線性控制必然面臨著控制品質(zhì)惡化和系統(tǒng)穩(wěn)定性問題。
　　針對水輪機調(diào)節(jié)系統(tǒng)的強非線性和時滯特性，分別研究水輪機、有壓引水管道、發(fā)電機及負載、執(zhí)行機構的動態(tài)特性描述，建立了能揭示其本質(zhì)特性的水輪機調(diào)節(jié)系統(tǒng)非線性奇異時滯模型，并通過數(shù)學變換將其轉(zhuǎn)化為線性不確定奇異時滯模型，將

2、控制對象的非線性問題轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)參數(shù)攝動問題，為研究水輪機調(diào)節(jié)系統(tǒng)的魯棒控制奠定了基礎。
　　在構建增廣水輪機調(diào)節(jié)系統(tǒng)的線性不確定奇異時滯模型的基礎上，應用魯棒控制理論設計了時滯依賴的魯棒鎮(zhèn)定控制器，不僅大大降低了對水輪機調(diào)節(jié)系統(tǒng)模型的精度要求，并且能使系統(tǒng)具有較好的魯棒性。針對魯棒鎮(zhèn)定控制器難以獲得滿意動態(tài)性能的問題，綜合運用魯棒控制和優(yōu)化理論，研究了以水輪機調(diào)節(jié)系統(tǒng)的魯棒穩(wěn)定作為控制器參數(shù)的優(yōu)化空間，以轉(zhuǎn)速偏差的ITAE指標作為

3、適應度函數(shù)的基于不確定奇異時滯模型的魯棒優(yōu)化控制器。由于魯棒鎮(zhèn)定控制器只要求控制參數(shù)能使系統(tǒng)魯棒穩(wěn)定，未考慮其動態(tài)性能，而魯棒優(yōu)化控制器則是在能使系統(tǒng)魯棒穩(wěn)定的控制參數(shù)范圍內(nèi)，通過優(yōu)化得到一組能使系統(tǒng)獲得較好動態(tài)性能的控制參數(shù)。因此魯棒優(yōu)化控制器在滿足魯棒穩(wěn)定的條件下，提高了系統(tǒng)的動態(tài)性能。
　　在應用雙三次 B樣條理論構建水輪機特性空間曲面的基礎上，建立了能揭示水輪機調(diào)節(jié)系統(tǒng)的強非線性和時滯特性的仿真模型，并研究了其過渡過程數(shù)值