收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

时滞水轮机调节系统有限时间稳定性研究

陈鹏  
【摘要】:水轮机调节系统是一个复杂的非线性系统,由多个子系统耦合而成,其包含了水轮机控制系统及被控系统两部分,水轮机调节系统的稳定性关乎水电站能否稳定运行。目前水电站应用最为广泛的控制方法为PID控制,它结构较为简单、易操作、易实现,且可靠性较高。但PID控制作为一种传统的线性控制方法,对具有非线性特性的水轮机调节系统难以做到精确控制,且由于PID参数设置的局限性,其对工况转换的适应性较弱。而水轮机调节系统工况转化频繁,因此有必要针对水轮机控制系统探索新的性能更加优越的控制方法。此外,由于电信号传递与接收的延迟、压力引水管道中的水流惯性以及机械部件动作的延迟等问题,时滞现象在水轮机调节系统中广泛存在,水轮机调节系统的精确控制因此也变得更加困难。但目前在水轮机调节系统的建模过程中,较少考虑这一问题。因此,在水轮机调节系统的建模过程中考虑时滞的影响,探讨有限时间和固定时间控制方法的应用,具有较好的理论研究价值。综上所述,本文的主要内容如下:(1)机械时滞水轮机调节系统的有限时间控制。考虑液压伺服系统部分存在的机械时滞问题,通过模块化建模,建立一类含机械时滞的混流式水轮机调节系统的数学模型。借助频率分布模型以及李雅普诺夫稳定性定理,给出滑模面及水轮机调节系统的稳定性证明。基于有限时间稳定性理论,借助滑模控制方法,解决了系统的有限时间控制问题。(2)机械时滞水轮机调节系统的Mittag-Leffler稳定性。为简化系统稳定性证明过程,引入Mittag-Leffler稳定性定理,借助线性矩阵不等式及滑模控制方法,解决了系统的有限时间控制问题。通过优化调速器的控制策略,实现整个水轮机调节系统的稳定,以期为实际运行中水电站机组稳定性控制提供一定的理论参考。(3)水力时滞水轮机调节系统的固定时间控制。由于压力管道部分的水流惯性现象,水力时滞广泛存在于压力管道中,因此建立一类含水力时滞的混流式水轮机调节系统数学模型。借助固定时间稳定性引理,并引入双曲正切函数对滑模控制存在的抖振现象进行抑制,设计了一类新颖的滑模面及控制器,解决了含水力时滞的混流式水轮机调节系统的固定时间控制问题并解决了有限时间控制对初值较为敏感的问题。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前19条
1 苑婷;李长娟;翁月莹;郭榕明;孙文;;混流式水轮机调节系统的混沌建模及分析[J];水电能源科学;2018年11期
2 杜敏刚;许众;李相峰;于浩;袁洪亮;孙文;;混流式水轮机调节系统的鲁棒控制策略研究[J];水电能源科学;2019年01期
3 谢云敏;;混流式水轮机调节系统双模控制器的研究[J];自动化与仪器仪表;2006年04期
4 方舟;;水轮机调节系统的智能控制研究[J];智能城市;2021年11期
5 蒙淑平;刘冬;丁萁琦;吴道平;肖志怀;;孤网模式下水轮机调节系统参数敏感性分析[J];水电能源科学;2020年10期
6 彭远云;;水轮机调节系统智能控制策略探讨[J];同行;2016年09期
7 把多铎;袁璞;陈帝伊;丁聪;;复杂管系水轮机调节系统非线性建模与分析[J];排灌机械工程学报;2012年04期
8 唐良宝;韩海媚;包居敏;;水轮机调节系统智能控制的研究[J];微计算机信息;2008年04期
9 周寿祺;关于水轮机调节系统的油质浅析[J];大电机技术;1996年05期
10 谢云敏;水轮机调节系统前馈控制的探讨[J];南昌水专学报;1995年01期
11 葛鸿康;水轮机调节系统过渡过程数字计算方法[J];大电机技术;1981年05期
12 李植鑫,徐枋同;水轮机调节系统的数字仿真[J];大电机技术;1985年06期
13 刘东生;余波;崔军玲;廖翔;张术彬;;一种水轮机调节系统根轨迹绘制方法研究[J];人民长江;2018年07期
14 谭宇航;张莲;梁康有;;水轮机调节系统设计与仿真[J];机电信息;2015年06期
15 包居敏;唐良宝;;水轮机调节系统的模糊神经网络控制[J];计算机应用研究;2007年11期
16 刘兴文;水轮机调节系统状态监测与故障诊断探讨[J];湖北电力;2001年01期
17 黄海琪;已投运水轮机调节系统油压装置改造新方法及应用[J];广西电力技术;1999年01期
18 魏守平;水轮机调节系统的适应式变参数调节[J];大电机技术;1985年05期
19 沈宗树;水轮机调节系统的计算机辅助分析[J];大电机技术;1983年02期
中国重要会议论文全文数据库 前20条
1 克里木;武清;黄涛;朱新民;崔炜;;新疆KT水电站“以阀代井”技术研究[A];中国水利学会2018学术年会论文集第三分册[C];2018年
2 余波;张礼达;吉雷;童俊;张文平;;水轮机调节系统实时仿真实验台的建立[A];第十六届全国水动力学研讨会文集[C];2002年
3 于洋;张婧璇;;水轮机调节系统计算机仿真研究[A];水电站机电技术2004年年会论文集[C];2004年
4 陈敬明;胡立新;张治宇;侯锐;李估;蔡群;李娜;;南津渡水电厂贯流式水轮机调节系统的优化控制设计[A];中国水力发电工程学会信息化专委会、水电控制设备专委会2015年学术交流会论文集[C];2015年
5 陈敬明;胡立新;张治宇;侯锐;李佶;蔡群;李娜;;南津渡水电厂贯流式水轮机调节系统的优化控制设计[A];水电站机电技术(2016年第39卷)[C];2016年
6 傅嘉辉;吕强;彭礼平;;富春江电厂水轮机调节系统最优控制方法浅析[A];抽水蓄能电站工程建设文集2018[C];2018年
7 李植鑫;陈启卷;;水轮机调节系统Fuzzy控制的仿真研究[A];中国系统工程学会模糊数学与模糊系统委员会第五届年会论文选集[C];1990年
8 蔡龙;黎平;刘轲;洪云来;;洪屏抽水蓄能电站水轮机调节系统模型参数测试[A];抽水蓄能电站工程建设文集2016[C];2016年
9 潘峰;蔡维由;陈光大;;用改进遗传算法优化水轮机调节系统单神经元PSD控制参数[A];2004中国水电控制设备论文集[C];2004年
10 李慧洁;蔡远利;;高超声速飞行器自适应高阶滑模控制方法研究[A];系统仿真技术及其应用(第16卷)[C];2015年
11 刘永强;杨绍普;;两类时滞对高速动车组半主动控制的影响[A];第十三届全国非线性振动暨第十届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议摘要集[C];2011年
12 李英杰;吴文海;;基于模糊控制的自适应滑模面设计[A];第二十四届中国控制会议论文集(上册)[C];2005年
13 付之跃;郑津生;张双全;;混流式水泵水轮机水力设计[A];第十九次中国水电设备学术讨论会论文集[C];2013年
14 常江;徐枋同;刘炳文;陈启卷;;水轮机调节系统的神经网络建模研究[A];1996中国控制与决策学术年会论文集[C];1996年
15 王泉龙;吴新润;;混流式水泵水轮机及大泵技术在哈电的发展[A];第十六次中国水电设备学术讨论会论文集[C];2007年
16 赵宝永;齐英剑;;基于Smith预估的神经滑模控制方法在时滞系统中的应用[A];2011年中国智能自动化学术会议论文集(第一分册)[C];2011年
17 原浩;赵希梅;;永磁直线同步电动机互补滑模无位置传感器控制[A];第十五届沈阳科学学术年会论文集(理工农医)[C];2018年
18 马新娜;杨绍普;;时滞在磁流变控制系统中影响[A];第九届全国动力学与控制学术会议会议手册[C];2012年
19 蔡维由;刘海锋;陈光大;曹玉胜;潘峰;;水轮机调节系统的模糊神经控制[A];第三次全国会员代表大会暨学术会议论文集[C];2002年
20 田佳雨;申永军;赵永香;;含时滞的半主动系统动力学分析[A];第九届全国动力学与控制学术会议会议手册[C];2012年
中国博士学位论文全文数据库 前9条
1 吴凤娇;混流式水轮机调节系统的非线性状态预测与稳定控制研究[D];西北农林科技大学;2019年
2 张浩;水力发电系统瞬态动力学建模与稳定性分析[D];西北农林科技大学;2019年
3 李俊益;分数阶水轮机调节系统分岔与混沌特性研究[D];武汉大学;2016年
4 孔繁镍;水轮机调节系统模型及其控制策略研究[D];广西大学;2013年
5 陈志环;水轮机调节系统的参数辨识与控制策略研究[D];华中科技大学;2017年
6 南海鹏;基于PCC的智能控制水轮机调节系统研究[D];西安理工大学;2003年
7 马海峰;基于滑模控制的车削颤振主动控制方法研究[D];上海交通大学;2017年
8 辛林杰;滑模控制理论研究及其在非线性系统中的应用[D];北京理工大学;2017年
9 李杨;不确定非线性系统的鲁棒滑模控制方法研究[D];燕山大学;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前20条
1 陈鹏;时滞水轮机调节系统有限时间稳定性研究[D];西北农林科技大学;2021年
2 喻响波;水电机组调速系统仿真与孤网调节参数分析[D];华中科技大学;2019年
3 彭志远;考虑电网作用的水轮机调节系统稳定性与调节品质研究[D];武汉大学;2017年
4 叶伟;水力发电系统随机动力学建模与振动模态分析[D];西北农林科技大学;2019年
5 郭冰倩;水轮机调节系统耦联机组轴系整体模型及其稳定性[D];西北农林科技大学;2019年
6 易亚鹏;水轮机调节系统的预测控制与容错控制方法研究[D];西北农林科技大学;2019年
7 黄孙华;分数阶水轮机调节系统的稳定性控制研究[D];湖南大学;2018年
8 许永强;水轮机调速器智能控制技术研究[D];华北水利水电大学;2018年
9 胡弦;基于敏捷方法的水轮机调节系统仿真软件设计与实现[D];华中科技大学;2017年
10 颜宁俊;水轮机调节系统的鲁棒D稳定控制策略研究[D];华中科技大学;2017年
11 冯星;基于非线性广义时滞模型的水轮机调节系统滑模鲁棒控制研究[D];华中科技大学;2018年
12 王坤;基于遗传算法模糊PID控制的水轮机调节系统研究[D];华北水利水电大学;2018年
13 吴卓璠;水轮机调节系统非线性建模与参数辨识[D];华中科技大学;2016年
14 王菲菲;时滞分数阶微积分若干理论及其在水轮机调节系统中应用[D];西北农林科技大学;2017年
15 周瑞;水轮机调节系统预测控制方法研究[D];西北农林科技大学;2017年
16 张智旺;水轮机调节系统的动态矩阵预测控制[D];西北农林科技大学;2017年
17 孟鹏;水轮机调节系统工作原理图形化培训平台设计与开发[D];华中科技大学;2015年
18 蒋百超;水轮机调节系统现代控制策略研究[D];昆明理工大学;2015年
19 梁学磊;基于系统辨识的水轮机调节系统参数优化[D];华中科技大学;2007年
20 罗宏伟;一类非线性水轮机调节系统动力学模型的稳定性和Hopf分支研究[D];兰州交通大学;2017年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978