汽轮机调速系统的非线性自适应控制

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1、第20卷第10期电子设计工程2012年5月V01．2ONo．10ElectronicDesignEngineeringMay．2012汽轮机调速系统的非线性自适应控制俞华军，李奇安，李悦，单海欧(辽宁石油化工大学信息与控制工程学院，辽宁抚顺113001)摘要：汽轮机汽门开度控制不仅对电力系统暂态稳定性的改善有着重要的作用，并且对抑制电力系统低频振荡和改善动态品质也有着极其重要的作用，汽轮机调速器的控制器设计通常是基于具有准确参数的理想汽轮机模型。考虑了汽轮发电机固有的非线性以及汽轮机参数的不确定性，基于微分几何学理论和自适应控制方法推导了汽轮机调速的非线性

2、自适应控制律。仿真结果表明了通过该方法设计控制器的有效性和优越性。关键词：电力系统：汽轮机汽门控制；汽轮机非线性模型；非线性控制；参数自适应控制中图分类号：TP302文献标识码：A文章编号：1674—6236(2012)10—0036—04AdaptivenonlinearcontrolforsteamturbinegovernorYUHua~un，LIQi·an，LIYue，SHANHai—OU(SchoolofInformationandControlEngineering，LiaoningShihuaUniversity，Fushun113001，C

3、hina)Abstract：Steamturbinegovernorcontrolhasplayedanimportantroleinnotonlyimprovingpowersystemtransientstabilitybutalsorestrainingthelow-frequencyoscillationandbetteringdynamicperformance．Diferentfromtheformerworkbasedontheidealsteamturbinemodelwithaccurateparameter，thispaperhaspr

4、oposedanonlinearadaptivecontrolstrategyonthebasisofcomprehensivenonlinearmodelwithinaccurateparameterbyutilizingthediferentialgeometrymethodandadaptivecontroltheory．Simulationresultsdemonstratetheeffectivenessandadvantagesoftheproposedcontrolmethod．Keywords：powersystem；steamturbin

5、evalvecontrol；nonlinearsteamturbinemodel；nonlinearcontrol；parameteradaptivecontrol汽轮发电机组汽门开度控制不仅对电力系统大干扰稳因此，根据汽轮发电机组固有的非线性和参数的不确定定性的改善有极其重要的作用．并且对系统小干扰稳定性的性建立一种含未知参数的汽轮机综合非线性模型，在此基础改善，抑制系统低频振荡也有不可低估的作用。它的效果在上基于微分几何原理和自适应控制理论提出了一种非线性一定程度上超过励磁控制Il】，所以大型汽轮发电机组汽门开自适应的汽门控制设计方法。这样设计的汽门控

6、制器既较好度控制的研究有着极其重要的意义。地兼顾了非线性系统工作点变化所需要的鲁棒性，而且能提近年来。许多先进的控制方法也被应用到发电机组汽门高对系统参数不确定性的适应能力。文献[7]使用自适应逆推开度控制器的设计中。与以前的线性最优控制方法不同，文方法及Lyapunov方法设计的非线性鲁棒汽门控制器，虽然也献『1—2】在对电力系统的非线性模型进行反馈线性化的基础对参数进行了估计，但所估计的并不是系统的直接参数，本上，文献【1]应用微分几何方法设计了汽门开度非线性控制文则是将系统的未知参数直接在线估计。器，文献【2】应用Lyapunov方法设计了多机系统快

7、速汽门控制1基于反馈线性化方法的自适应控制器设计器。文献[3】提出了一种多变量逆系统全程非线性控制方案。文献【4】通过单机无穷大系统的建模分析，导出具有闭型解析现实运行的系统都会受到不确定性因素的影响，其中一解的控制律的方法来设计控制器。文献[5】应用逆系统方法设种情况是系统中含有不确定参数。对于这类非线性系统设计计出了便于实现的非线性控制规律。文献【6】根据庞特里雅金控制器的主要思想是先利用状态反馈和坐标变换的方法将最大值原理提出了一种快关汽门最优控制方法。这些研究成系统转换成线性系统．然后再根据不确定参数可以表示为未果在理论研究和工程实践中对调速器的发

8、展起着积极的推知参数的线性函数的假设和Lyapunov稳定性原理构