模糊切换多模型控制中的应用微.doc

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1、模糊切换多模型控制中的应用微水力发电厂摘要模型模拟水轮机发电系统，是不是一件容易的事，因为他们是非线性，不确定的作业点随时间变化的。克服这个问题的方法之一是使用takagie关野（TS）模型，它提供了应用于从线性控制理论的一些工具可能性，而这些模型是由关联的具有模糊激活功能的线性模型组成的。本文提出了一种使用TS模糊系统方法来模拟和控制作为一种非线性的一个微型水力发电厂的系统。局部TS模糊系统模型被用来获得一个全球性的模型研究电厂。然后，结合效率和设计简洁，PI控制器由用于电力负荷TS模糊控制器的

2、结论每个考虑运行点合成。“尽管工作点的变化，后者确保全球稳定和理想的性能”。其中获得建议的方法（模型和控制器）在实验室的原型测试结果表明，其效率和能力能确保性能良好除了该电厂的非线形性质。1介绍，分散式发电技术的增加和对可再生能源资源的使用，表明全球对清洁能源的需求不断增长。这种能源的广泛使用以尽量减少对全球的变暖和气候变化威胁是必须的。[1]例如，微水电的电气能源被视为最强大的可再生能源之一能源。它是由河流的势能通过涡轮转换水的动能，然后通过一台发电机到电能。它代表了一种很好的解决方案针对远程并

3、且远离电网网络的社区，因为低人口密度（不到几百一个人），长期使用输电线路是昂贵的。这被认为是最早的小规模可再生能源技术的发展，并有可能产生占有大部分的电力，特别是如果使用正确类型的站点，是比太阳能或风力更可靠的发电。良好的电能质量，必须坚持通过在一个特定的额定频率的不断电的和电压直接供电的负载。因此，电压是控制发电机的励磁和频率消除发电和负荷需求之间的差异。在后一种情况下，控制水流通过水的动作来调节汽轮机装置，可以实现一个使用经典伺服电机[2-4]。然而，这种解决方案不能在负载变化大时确保良好性能

4、，从而导致不稳定。这些问题是可以使用“电气负载控制器“（ELC）克服的，正如汉德森在[5]中提到的。这种方法的主要思想是保持不断产生能量。根据用户的消费，镇流器负载调整稳定频率如图1[6.7]。此外，水轮机特性差异显著的伴随着水流和不可预知的用户负载变化。因此，根据量的水和用户负荷变化，ELC的应设计工作在任何工作点。设计获得所需的允许适当的控制器的性能，需要一个良好的微观动态行为分析水力发电厂（MHPP）。为了实现这一目标，有必要发展能描述这一过程的精确模型。分析模型吸引力，因为他们提供了一个基

5、本的了解各种输入和输出参数之间关系的模型。由于其复杂性和非线性程度高，这就非常困难获得准确MHPP的模型。为了解决这个问题，用传统的方法[8,9]围绕给定的工作点该系统可被识别，。然而，根据考虑的经营点而构建的模型将被关闭。另一种方法，所谓的关野Takagie（TS）的类型模糊模型已被广泛用来近似表示复杂的和非线性的系统。这种模糊模型来描述一系列的模糊IF-THEN规则，每一个代都表本地该系统的的线性输出与输入关系。整体的模糊模型实现是通过模糊隶属函数图2顺利融合这些地方的线性模型。因此，传统的线

6、性系统理论适用于全球控制器的合成。基于线性TS模糊模型，卓有成效的线性系统理论可以应用于综合分析和控制器非线性系统[10]。最近，模糊控制的稳定性问题系统已被广泛应用于线性矩阵不等式技术的研究[11-13]。其主要思想是使用反馈控制法，利用线性矩阵不等式理论确定每个局部模型和反馈增益控制法。然而，这些方法的缺点是计算时间长，设计过程复杂和非最优的计算收益。另一个理念是根据系统的状态空间的位置，为每个作业点合成本地控制器和使用TS模糊系统的本地控制器之间切换。故Essounbouli等人已提出[14

7、]基于混合控制计划模糊主管管理相结合的控制器两种类型：滑模控制（SMC）和HNcontrol。凸凹制定的两个控制器造成了得益于两个控制器的优势的结构，保证了良好在瞬时状态（SMC）和跟踪性能稳态（HN）并提供了一种快速的动态响应，以扩大了系统的稳定极限，并有效降低有SMC引起振动现象。基于这一事实，比例积分（PI）控制器，提供良好实施的成本和良好的跟踪性能之间的权衡，本文提出使用他们作为本地控制器。本文的问题是对MHPP常量频率进行分析。本文提出了一种控制系统，该系统适合手动的流量控制和涡轮机系统

8、同步发电机，特别是没有永磁电机自动电压调节器。这项工作是出于考虑ELC的发展过程中遇到的没有水流量调速器MHPP的问题。允许一个简单的手动门调整现有的水流量河的数量。水轮机特和不可预知的负载有显著的特性以及前面水流解释。这提出了一个有难度的设计，电力系统中一个高效，可靠的可以了解负荷变化控制器，将在本文中考虑。从控制的角度来看，微水电机组作为一个具有两个输入和一个输出（2）系统建模。两输入便门的地位和所消耗的电力用户负载和输出电压波形的频率。在这项工作中，TS模糊模型，提出了代表M