本文關(guān)鍵詞：隨機(jī)擾動(dòng)下微型燃?xì)廨啓C(jī)系統(tǒng)的控制策略研究

  更多相關(guān)文章： 微型燃?xì)廨啓C(jī) 隨機(jī)擾動(dòng) 最優(yōu)控制 卡爾曼濾波 容錯(cuò)控制

【摘要】：微型燃?xì)廨啓C(jī)作為分布式發(fā)電的動(dòng)力部分的主要形式,具有無(wú)污染、功率密度高、安全可靠等優(yōu)點(diǎn),在商業(yè)運(yùn)用、工業(yè)領(lǐng)域中得到廣泛的應(yīng)用。隨著清潔能源技術(shù)和分布式發(fā)電技術(shù)的不斷發(fā)展,微燃機(jī)的性能得到不斷的提高。但是微型燃?xì)廨啓C(jī)系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中存在隨機(jī)擾動(dòng)問(wèn)題,主要是系統(tǒng)模型的參數(shù)變化,系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中的隨機(jī)干擾,狀態(tài)觀測(cè)器以及傳感器中的噪聲干擾等,這將嚴(yán)重威脅系統(tǒng)安全運(yùn)行。因此,如何消除微型燃?xì)廨啓C(jī)系統(tǒng)中的隨機(jī)參數(shù)擾動(dòng)問(wèn)題,保證系統(tǒng)的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行具有重要的理論價(jià)值和實(shí)際意義。文中主要討論了隨機(jī)參數(shù)擾動(dòng)對(duì)微型燃?xì)廨啓C(jī)系統(tǒng)運(yùn)行的影響,深入研究了一種基于微燃機(jī)線(xiàn)性模型的最優(yōu)控制策略,以及一種針對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中的隨機(jī)參數(shù)擾動(dòng)問(wèn)題的卡爾曼濾波方法,并在隨機(jī)最優(yōu)控制的基礎(chǔ)上研究了一種具有容錯(cuò)功能的容錯(cuò)控制方法。本文簡(jiǎn)單介紹了微型燃?xì)廨啓C(jī)的數(shù)學(xué)模型,選取了30k W回?zé)嵫h(huán)微型燃?xì)廨啓C(jī)的設(shè)計(jì)參數(shù),得到了微型燃?xì)廨啓C(jī)線(xiàn)性化數(shù)學(xué)模型,詳細(xì)闡述了最優(yōu)控制的基本理論和方法,經(jīng)公式推導(dǎo)得到最優(yōu)控制器設(shè)計(jì)的基本條件,通過(guò)求解Riccati方程得到了系統(tǒng)的最優(yōu)控制率,并構(gòu)建了基于最優(yōu)控制器的閉環(huán)反饋控制系統(tǒng),通過(guò)Matlab仿真驗(yàn)證了最優(yōu)控制率的可靠性和有效性。針對(duì)控制系統(tǒng)中的隨機(jī)參數(shù)擾動(dòng)問(wèn)題,在隨機(jī)最優(yōu)控制理論的基礎(chǔ)上,討論了設(shè)計(jì)卡爾曼濾波器的基本方法,建立了基于卡爾曼濾波器的系統(tǒng)差分方程,給出了離散差分方程下的卡爾曼濾波算法,并構(gòu)建了卡爾曼濾波器的結(jié)構(gòu),Matlab仿真結(jié)果表明所設(shè)計(jì)的卡爾曼濾波算法,對(duì)微型燃?xì)廨啓C(jī)系統(tǒng)中的隨機(jī)參數(shù)擾動(dòng)具有有效的抑制作用。最后針對(duì)所研究的控制系統(tǒng)提出了完整性要求,研究了一種基于微型燃?xì)廨啓C(jī)系統(tǒng)的容錯(cuò)控制方案,即在系統(tǒng)傳感器失效的情況下,系統(tǒng)仍能夠保持穩(wěn)定運(yùn)行,并根據(jù)容錯(cuò)控制的基本原理設(shè)計(jì)了基于微型燃?xì)廨啓C(jī)系統(tǒng)的容錯(cuò)方案,通過(guò)具體算例驗(yàn)證了這種方法的有效性。
【關(guān)鍵詞】：微型燃?xì)廨啓C(jī) 隨機(jī)擾動(dòng) 最優(yōu)控制 卡爾曼濾波 容錯(cuò)控制
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TK471
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• ABSTRACT6-14
• 1 緒論14-20
• 1.1 研究背景和意義14-18
• 1.2 本文所做的主要工作18-20
• 2 微型燃?xì)廨啓C(jī)系統(tǒng)建模20-32
• 2.1 微型燃?xì)廨啓C(jī)系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理20-23
• 2.2 微型燃?xì)廨啓C(jī)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)建模23-31
• 2.3 本章小結(jié)31-32
• 3 隨機(jī)參數(shù)擾動(dòng)下燃?xì)廨啓C(jī)系統(tǒng)的最優(yōu)控制策略研究32-48
• 3.1 連續(xù)系統(tǒng)最優(yōu)控制的基本理論及研究方法32-36
• 3.2 隨機(jī)最優(yōu)控制的基本理論研究36-38
• 3.3 基于微型燃?xì)廨啓C(jī)卡爾曼濾波器的研究38-40
• 3.4 基于微型燃?xì)廨啓C(jī)系統(tǒng)的隨機(jī)最優(yōu)控制器仿真驗(yàn)證和分析40-47
• 3.5 本章小結(jié)47-48
• 4 隨機(jī)擾動(dòng)下微型燃?xì)廨啓C(jī)系統(tǒng)容錯(cuò)控制研究48-56
• 4.1 容錯(cuò)控制的基本方法和原理48-52
• 4.2 基于微燃機(jī)系統(tǒng)容錯(cuò)控制器設(shè)計(jì)52-54
• 4.3 微燃機(jī)容錯(cuò)控制系統(tǒng)理論驗(yàn)證54-55
• 4.4 本章小結(jié)55-56
• 5 總結(jié)與展望56-58
• 5.1 總結(jié)56-57
• 5.2 展望57-58
• 參考文獻(xiàn)58-63
• 作者簡(jiǎn)歷63-65
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集65

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3 通訊員 陳小靜　張琳琳 本報(bào)記者 由慶祝;我國(guó)微型燃?xì)廨啓C(jī)研制取得重大突破[N];中國(guó)工業(yè)報(bào);2011年

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本文編號(hào)：612300