針對常規(guī)魯棒性評估方法不能定量給出評估結(jié)果的問題,提出了一種基于概率魯棒方法的控制律魯棒性定量評估方法。首先確定水輪機調(diào)速系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型和控制策略,并確定參數(shù)的攝動范圍、置信水平等;然后對系統(tǒng)進行蒙特卡洛仿真,得到階躍響應(yīng)曲線簇并繪制性能指標的累計頻率曲線;最后計算性能指標的可接受概率、樣本均值等統(tǒng)計量,實現(xiàn)魯棒性的定量評估。以緊水灘水力發(fā)電廠水輪機調(diào)速系統(tǒng)為研究對象,分別設(shè)計了基于PID和模糊內(nèi)模的調(diào)速系統(tǒng)控制器,并用上述方法對兩種控制器的魯棒性進行評估。結(jié)果表明,模糊內(nèi)模控制器的魯棒性更優(yōu),與概率魯棒的魯棒性評估結(jié)果一致,驗證了概率魯棒對控制律魯棒性定量評估的有效性。 

【文章來源】：科學(xué)技術(shù)與工程. 2020,20(04)北大核心

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

剛性水體和彈性水體水輪機的階躍響應(yīng)曲線

以緊水灘水力發(fā)電廠水輪機調(diào)速系統(tǒng)為模型。緊水灘水力發(fā)電廠發(fā)電機總裝機容量6×50 MW,單管引水系統(tǒng),混流式水輪機。根據(jù)運行數(shù)據(jù),通過參數(shù)辨識得到水輪機調(diào)速系統(tǒng)G(s)的標稱參數(shù)為:Te=0.5,Tw=4,T1=0.5,T2=0.02,H=10,D=1[9]。由式(1)、式(4)、式(5)所構(gòu)成的水輪機調(diào)速系統(tǒng)G(s)如圖2所示。2 控制策略

模糊內(nèi)�？刂�(fuzzy internal model control, FIMC) 通過模糊邏輯推理對內(nèi)�？刂浦袨V波器參數(shù)進行在線調(diào)整,解決了失配情況下系統(tǒng)控制品質(zhì)變壞的問題[11]。采用將內(nèi)模控制與Mamdani二維模糊控制相結(jié)合的控制策略,以根據(jù)誤差e和誤差變化率de作為Mamdani二維模糊控制器的輸入變量,計算內(nèi)�？刂破髦械屯V波器的增益修正值Δk,實現(xiàn)在線修正。控制結(jié)構(gòu)如圖3所示。圖3中,M(s)為過程模型;G(s)為水輪機模型;M-1(s)為M(s)中最小相位部分的逆;f(s)是低通濾波器,傳遞函數(shù)如式(9)所示,其中λ=13,增益k=1+Δk;Δk為濾波器增益的修正值,取值范圍為[-0.8,0.8];經(jīng)過二維模糊規(guī)則修正過Δk的f(s)與M-1(s)構(gòu)成了模糊內(nèi)�？刂破鱃FIMC。


本文編號：3099205