基于模糊自适应PID技术的励磁控制器研究.pdf

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1、·电气技术与自动化·楚清河，等·基于模糊自适应PID技术的励磁控制器研究基于模糊自适应PID技术的励磁控制器研究楚清河，李卫华(华北水利水电学院电力学院，河南郑州450011)摘要：现代电力系统处于高速发展阶段，对于电力系统的动态、静态稳定性有了越来越高的要求。传统的PID控制器已经难以满足现代电力系统的要求。研究了一种模糊推理和PID相结合的参数自适应控制方法，分析了同步发电机励磁控制系统的数学模型和模糊PID励磁控制的推理方法，并用simulink对传统PID控制和模糊PID控制进行了仿真研究。研究分析表明模糊自适应PID励磁控制器具有较好的控制

2、效果和很强的鲁棒性。关键词：PID控制；模糊控制；励磁系统；Matlab仿真中图分类号：TM301．2；TP273文献标志码：A文章编号：1671—5276(2013)01—0154—03ResearchonExcitationControllerBasedonAdaptiveFuzzy-PIDTechniqueCHUQi．g—he，LIWei—hua(NorthChinaUniversityofWaterResourcesandElectricPower，Zhengzhou450011，China)Abstract：Modempowersystem

3、isinahigh-speeddevelopmentstage，andtherearehigherandhigherrequirementsinthedynamicandstaticstabilityofpowersystem．ItisdificulttousethetraditionalPIDcontrollertomeettherequirementsofmodempowersys-tom．Thispaperresearchesonakindofparametersadaptivecontrollermethodthatfuzzyinferenc

4、eiscombinedwithPID，analyzesthemathematicalmodeloftheexcitationsystemoftheasynchronousgeneratorandtheinferencemethodoffuzzy—PIDexcitationcontrollerandsimulatesthetraditionalPIDandfuzzy—PIDcontrollerswithsimulink．Theresearchreportshowsthatthefuzzy-PIDa—daptivecontrolerhasbetterco

5、ntrolperformanceandstrongerrobustness．Keywords：PIDcontroler；fuzzycontroller；excitationsystem；Matlabsimulation糊PID控制的优越性。0引言1同步发电机励磁控制系统的数学同步发电机的励磁控制系统对提高整个电力系统的模型稳定性起着至关重要的作用，良好的励磁控制可以保证发电机的可靠运行，提供合格的电能，而且可以提高电力系模糊控制可以不依赖精确的被控对象数学模型，所以统的静态和暂态稳定极限。常规的PID励磁控制器以发本文采用简化的励磁系统数学模型进行仿

6、真研究。简化电机的机端电压的偏差量为输入，通过比例、积分和微分的励磁系统模型由励磁调节器、同步发电机、移相触发和环节作用于控制对象，达到自动调节机端电压的目的。其功率放大单元、电压测量比较单元组成。要精确描述发电结构简单，容易实现，具有一定的鲁棒性，稳态无静态误机的数学模型是相当复杂的，在研究励磁控制时只研究发差，控制精度高，能够满足大部分工业系统对自动控制的电机空载时励磁控制系统的有关性能，可以把同步发电机要求，广泛应用于工业过程控制。由于电力系统是一个复用一阶滞后环节来近似描述，传递函数为，K表示杂的巨大的非线性系统，具有时变性和参数不确定性，想

7、J十』S要精确地描述电力系统的数学模型是相当复杂难以实现发电机的放大系数，表示其时间常数；移相触发和功率的，因而使得常规PID控制难以达到满意的控制效果。放大单元：电子型励磁调节器的功率放大单元是晶闸管整而模糊控制可以不依赖与系统的精确数学模型，逐渐流器，由于晶闸管整流元件的工作是断续的，其输出平均成为研究改善控制系统性能的热门方向。为了克服常规电压与触发器控制电压信号存在着时滞，最大可能滞后时PID励磁控制器的缺点，人们把模糊控制原理和PID控制间为l／mf，m为整流电路控制相数，l厂为电源频率，因此，相结合，通过人们在学习和实验过程中长期积累而逐

8、渐形包括触发器在内的晶闸管整流器的传递函数为G(s)=成的模糊控制规则，在线实时控制PID控制器的比例、微K