【期刊】基于PLC的发电机励磁系统模糊控制器设计

基于PLC的发电机励磁系统模糊控制器设计作者：闫晓坤，YANXiao-kun作者单位：东北电力大学,输配电工程系,吉林省,吉林,132012刊名：电机与控制应用英文刊名：ELECTRICMACHINES&CONTROLAPPLICATION年，卷(期)：2008，35(1)引用次数：0次参考文献(8条)1.黄忠霖控制系统MATLAB计算及仿真20012.肖兴健.韦奕华自并励静止励磁系统在燃气轮发电机的应用[期刊论文]-燃气轮机技术2002(2)3.罗清华.莫妃炳.李廷堂自并励发电机励磁系统接地问题分析[期刊论文]-电力科学与工程2003(4)4.吴笃贵静止励磁系统保护配置方案的讨论[会议论文]20045.李士勇模糊控制,神经控制和智能控制论19986.LIW.CHENGXAdaptivehigh-precisioncontrolofpositioningtables-Theoryandexperiment1994(9)7.ZhangJinsheng.ConmmissiononRockAnchoring&GroutingTechniquesTheapplicationofchemicalgroutinginthefoundationtreatmentoflongyangxiadam,anchoringandgrouting19998.何平.王鸿绪模糊控制器的设计及应用1997相似文献(9条)1.期刊论文姚骏.廖勇.YAOJun.LIAOYong基于全模糊控制器的交流励磁发电机励磁控制系统研究-中国电机工程学报2007,27(33)交流励磁发电机具有超越传统同步发电机和异步发电机的优良特性,在风力发电、抽水蓄能等变速恒频发电领域有着广泛研究和应用.该文利用模糊控制技术自适应能力强、鲁棒性好等优点提出了一种不依赖于交流励磁发电机精确数学模型的励磁控制方案,建立并详细分析了交流励磁发电机的全模糊解耦励磁控制模型.设计了全模糊励磁控制器并建立了双PWM变换器励磁的交流励磁发电机实验系统.实验结果展现了该文所提的智能模糊励磁控制策略具有优良的动静态控制性能,在提高交流励磁发电系统的参数自适应能力和鲁棒性等方面具有重要的实用意义.2.学位论文李仁东电力系统励磁控制方法研究2008励磁控制器不仅能提高电力系统的暂态稳定性，而且能有效地稳定机端电压。而电力系统是典型的非线性系统，当系统状态远离平衡点时，在平衡点用局部线性化方法设计控制器，其控制效果可能不理想。基于非线性控制理论的控制器的设计，对于改善系统的控制性能、提高控制精度和控制效率，无疑具有重要的理论和实际意义。论文借助于微分几何理论对非线性系统进行了全局的线性化。结合微分几何精确反馈线性化和最优控制理论，设计了一种非线性最优励磁控制器，并在励磁控制器设计过程中引入了机端电压反馈，在提高电力系统稳定性以及稳定机端电压方面有很好的控制效果，Matlab/Simulink仿真结果验证了该方法的有效性。论文研究了比例积分微分(PID)励磁控制和线性最优励磁控制，并将PID控制理论、线性最优控制理论与模糊控制理论相结合设计了一种性能比较好的模糊励磁控制器。利用比例积分微分(PID)励磁调节器优良的电压调节特性，将其作为主励磁电压调节器，同时将线性最优控制器作为附加调节控制器，并通过模糊控制器动态协调主励磁电压调节器和附加调节控制器。数值仿真结果表明，在不同状态下，该控制器能够对电压调节和增强系统阻尼进行动态协调控制。最后对设计的两种控制器进行了比较，在控制效果上，两者都能满足控制精度和稳定度的要求。在静态小扰动的情况下，带电压反馈的非线性最优励磁控制器和模糊控制器在控制上各有优点；在暂态大扰动下，模糊控制器在稳定时间、超调量和极限稳定时间上要优于带电压负反馈的非线性最优励磁控制器。在整体性能上，模糊控制器要优于带电压反馈的非线性最优励磁控制器。3.期刊论文文劲宇.程时杰.WenJinyu.ChengShijie基于遗传算法的发电机模糊式综合励磁控制器的研究-中国电机工程学报1998,18(2)本文在分析了模糊控制器工作原理及其传统设计方法的基础上,提出了一种模糊控制器的自寻优设计方案,成功地解决了在模糊控制器的传统设计方法中存在的过分依赖于设计者预先选用的启发式知识及操作者的经验等问题,并采用遗传算法(GeneticAlgorithm,GA)实现了这一方案.用新方法设计的发电机模糊式综合励磁控制器兼顾了对发电机端电压和功角稳定的要求.仿真结果表明,新方法设计的控制器具有良好的控制效果,而且设计过程更加合理.因为这种设计方法简单快速,它为在线自学习模糊控制器的实现提供了一个可能的途径.4.期刊论文刘兴杰.米增强.杨奇逊.LIUXingjie.MIZengqiang.YANGQixun基于广域测量的双模糊励磁控制-电力自动化设备2008,28(4)设计了一种基于广域测量的双模糊励磁控制器,其主模糊控制器采用发电机端电压和参考电压的偏差及其变化率作为输入,辅模糊控制器采用发电机角频率与惯性中心角频率的偏差及其变化率作为输入,从而使励磁控制器可以反映全局信息.基于Matlab的电力系统工具箱和模糊逻辑工具箱,对4机系统进行了数字仿真,其中励磁调节器采用的控制方法分别为PID、PID+PSS和双模糊控制.仿真结果证明与常规的励磁控制方法相比,所提出的基于广域测量的双模糊励磁控制方法可以加强系统承受大扰动的能力,进一步提高系统的暂态稳定性.5.学位论文肖运启双馈型风力发电机励磁控制与优化运行研究2008随着常规能源短缺和环境污染问题加剧，风能作为可再生绿色能源，对其开发利用十分必要。变速恒频双馈型风力发电系统具有转子励磁变频器容量小、成本低，机电系统柔性连接，风能捕获能力强等特点，成为目前风电开发的主流机型，其交流励磁控制技术也成为重要的研究方向。受国家自然科学基金项目“大型变速风力发电混杂系统全工况优化运行控制策略研究(项目号：50677021)”的资助并作为该课题部分内容，本论文在广泛分析国内外有关资料的基础上，重点研究了变速恒频双馈型风电机交流励磁控制和优化运行技术，并在网侧变换器控制方案、最大风能追踪控制方案、变频器系统建模方法等方面进行了改进，主要研究内容及创新成果如下：1．分析了风电用交直交变频器的系统结构、控制目标和数学模型。为提高有功电流的实际响应速度，增强母线电压抗扰动能力，在传统的网侧变换器直接电流控制方案的基础上，创新的提出了一种应用模糊控制器将单位功率因数和母线电压稳定综合考虑作为无功电流参考设定的方案。仿真表明新方案有效。2．分析了双馈发电机的运行原理、等值电路、功率特性和数学模型。为研究变速恒频运行中双馈发电机稳定性变化规律，应用小扰动分析法，得到发电机对象在典型工况点上的线性模型加以分析，结果表明双馈发电机对象在正常工作转速范围内都具有稳定性，并且在由亚同步或超同步向同步速变化的过程中，稳定性变化趋势一致。3．分析了风力机的功率特性和风力发电系统运行区域及控制目标。建立了双馈发电机双闭环矢量控制系统，研究了功率控制模式和转速控制模式下发电机系统的调节原理和动态特性。针对已有的最大风能追踪方案在稳态和动态性能上存在的问题以及风速测量的不准确性，创新的提出了一种新型模糊最优转速追踪控制方案，将转速、功率和风速变化量都作为模糊控制器输入，以增强模糊推理应对渐变风速的能力。模拟自然风速激励下的仿真结果表明，新方案提高了机组低风速运行区域风能捕获能力。此后，为实现发电机最低损耗运行，根据双馈发电机损耗特性与无功功率的关系，提出了一种应用模糊控制器进行最优无功设定的方案，仿真结果表明此方案能够自适应发电机系统参数摄动而保持最低损耗运行，提高了发电机的运行效率。4．结合风力机变桨距控制，分析了双馈风电机准同期并网、自同期并网和零功率解列控制策略。仿真验证了机电系统协调工作对提高机组并网和解列控制水平的作用。5．分析总结了常规风电机组对象建模仿真方法。针对应用Matlab/Simulink/PSB对交直交变频器建模仿真存在运算量大、耗时长的问题，创新的提出了一种交直交变频器系统简化模型，既能够合理反映变频器系统工作原理和外部特性，又具备运算简洁高效的特点，适合于风电机组系统级控制策略的仿真研究。接下来，研究了双馈发电机跨并网全过程建模仿真方法，为并网控制策略有效性验证提供了仿真平台。6.期刊论文王德意.谢博.孙新志.WANGDe-yi.XIEBo.SUNXin-zhi基于遗传算法的同步发电机模糊PID励磁控制器-电力自动化设备2005,25(6)在常规模糊比例、积分、微分PID(Proportional,IntegralandDifferential)励磁控制器基础之上,提出了一种利用遗传算法优化模糊控制器的量化因子和比例因子的同步发电机励磁控制器.介绍了同步发电机自动励磁系统及模糊PID励磁控制器的构成、模糊PID控制器的原理及作用,给出了用遗传算法优化模糊控制器的实现方法.进行了仿真研究,结果表明利用该方法设计的励磁控制器具有更好的动态特性和静态特性.7.期刊论文刘晓巍.徐群.LIUXiaowei.XUQun模糊PID励磁控制器的仿真研究-现代电子技术2006,29(17)针对常规PID控制器不能在线整定参数,模糊控制器对复杂的和模型无法建立的对象能够进行简单有效的控制,将常规PID与模糊控制器结合,综合其优点,构造2种模糊PID控制器.利用Matlab对两种控制器在自动励磁控制系统中进行仿真,结果表明两种模糊PID励磁控制器有很好的控制效果.8.学位论文文振忠基于粒子群优化的模糊神经PID的发电机励磁控制研究2009发电机励磁控制系统是电力系统的重要组成部分。它能够起到保证电压质量，提高电力系统运行的稳定性等作用，因此励磁控制对整个电力系统的运行具有决定性的意义。目前，国内外学者将PID控制与智能控制理论中的模糊控制结合起来，扬长避短，研究出了多种模糊PID励磁控制器。但一般模糊控制器各参数一旦确定后就无法改变，从而不能自动适应系统参数的变化，需要进一步改进。本文分析了发电机励磁控制规律的发展现状，在系统地学习模糊控制理论和神经网络控制理论及粒子群优化算法的基础上，针对同步发电机励磁控制系统被控对象的时变性以及非线性，采用了一种以模糊神经网络和PID神经网络串联结合的控制策略，并设计了模糊神经PID励磁控制器。该控制器融合了模糊控制、神经网络控制和常规PID控制各自的优点，既保持了PID控制简单、精度高的特点，又充分发挥了模糊控制灵活、适应性强、快速性好的优点。接着利用改进的粒子群优化算法对该模糊神经PID励磁控制器的相关参数进行优化，从而得到近乎最优的励磁控制器。最后对所设计的模糊神经PID励磁控制器进行了仿真研究。仿真结果表明：本文所设计的励磁控制器较常规的励磁控制器具有更好的控制效果。关键词：励磁控制;模糊推理;PID控制;模糊神经PID控制;粒子群优化算法9.期刊论文王德意.孙新志.WangDeyi.SunXinzhi基于遗传算法的同步发电机模糊PID励磁控制器研究-电机技术2006(1)在常规的模糊PID励磁控制器基础上,提出一种利用遗传算法优化模糊控制器的量化因子和比例因子的同步发电机励磁控制器,并仿真研究,结果表明利用该方法设计的励磁控制器具有更好的动态特性和静态特性.本文链接：下载时间：2009年11月2日