模糊自校正PID控制在数字励磁中的应用.pdf

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1、70<电气开关)(2010．No．4)文章编号：1004—289X(2010)04-0070—03模糊自校正PID控制在数字励磁中的应用谷志锋，邵天章，张岭，王会勇(1．军械学院电力工程教研室，河北石家庄050003；2．河北科技大学信息学院，河北石家庄050054)摘要：同步发电机的励磁系统是一个多变量影响的非线性系统，传统的PID控制具有调节困难、对象适应性差的特点，而采用模糊自校正PID控制算法，可以根据输出变化量和变化率的变化程度在电站运行的过程中实现实时调整，达到动态调整PID参数的作用，控制效果会明显提高。关键词：

2、模糊自校正；PID控制；数字励磁中图分类号：TM34文献标识码：BApplicationofFussySelfTuningPIDControlintheDigitalFieldRegulatorGUZhi-feng，SHAOTian—zhang，ZHANGLing，WANGHui—yong(1．ElectricDepartmentofOrdnanceEngineeringCollege，Shijiazhuang050003；2．InformationCollegeofHebeiUniversityofScienceandTec

3、hnology，Shijiazhuang050054)Abstract：Theexcitationsystemofasynchronousgeneratorisamultivariablenonlinearsystem．ThetraditionalPIDcon一1hassomeshortcomingssuchas．dificultinadjustmentandpoorinobjectadaptability．BythecontrolalgorithmofthefussyselftuningPID，wecanachieverea

4、l—timeadjustmentinthecourseofthepowerstationserviceaccordingtochangeextentofchangequantityandchangerate，attaciningobjectiveofdynamicadjustingPIDparameters．Thecontrolefectwillbeobviouslyimproved．Keywords：fussyselftuning；PIDcontrol；digitalexcitation1引言2模糊自校正PID励磁控制器的工

5、作原理自校正PID控制方法的研究是当前的一个热模糊PID励磁控制器是运用模糊控制理论及传统点，它以能对非线性无法建立精确数学模型的系统进PID控制理论来实现对同步发电机励磁进行控制的装行良好的控制而受到广泛的重视和关注。但是在设计置，其基本组成如图1所示。控制系统过程中自校正PID的参数和计算规则的确定是比较困难和繁琐的，这些问题解决的好坏将直接影响到控制系统的品质。本文基于最新发展起来的一种模糊自校正PID控制算法，将模糊控制与常规PID控制相结合，设计一种模糊自校正PIDPWM数字励磁调节器的策略，以达到在不同的系统运行状

6、态过程中PID参数的自动调整，使控制品质达到最优。经过仿真研究结果表明，采用此蒜贩的励磁调节器具有很好图1模糊PID励磁控制器的组成模糊PID励磁控制器是在传统PID励磁调节器的的适应性和鲁棒性，控制效果比较好，并能有效地改善基础上增加了模糊控制器而形成的。该模糊控制器的系统的稳定性。<电气开关>(2010．No．4)71输入变量是同步发电机机端电压偏差量IEI和电压变化率IECI，输出变量是PID调节器的三个控制参数，，根据由传统PID调节器得到专家经验形成的模糊控制规则进行推理判决，从而对PID励磁调节5101520253

7、035404550器三个参数实现在线自校正。图6Ko的隶属度函数图3同步发电机模糊PID励磁控制器的实现3．2模糊控制规则的形成根据，，三个参数的自校正的要求和IEI，下面按照二维模糊控制器的常规设计方法，分精IECI，，，等语言值隶属函数的设定，可以总结确量的模糊化、模糊规则的形成及推理判决、反模糊化出，，的自校正控制规则如表1一表3所示。几个步骤来完成设计。模糊控制规则表可以写成条件语句形式，如表13．1精确量的模糊化参数的25条控制校正规则可以写成如下形式：当要求偏差e=一Uc(I)的绝对值小于20％，根(~)ifENB

8、andEC=NBthenKP=PM据E=KXe，量化的基本论域取为[一2，+2]，共5个量化等级，这时偏差量化因子K=2／20％=10，量化@ifE=NBandEC：NSthenKP=PB的结果是小数，进行四舍五人取整运算，以下量化计算取其结果时方法与此相同。偏差在论域上取语