基于T-S模型同步发电机励磁模糊PID控制

摘要

同步发电机稳定运行是电力系统安全、经济运作的基本条件之一.众多改善同步发电机稳定运行的措施中,运用现代控制理论、提高励磁系统的控制性能是经济而有效的手段.根据我国电力工业的实际情况,在现有发配电设备的基础上,研究如何运用控制技术,使现有可控设备达到最大限度保持电力系统得稳定性,成为当前电力系统工作者研究的重要课题. 本文首先对同步发电机励磁控制原理和发展进行介绍,给出励磁系统的数学模型.并采甩80C196KC单片机完成了一套三相全控桥装置的自并励励磁调节器的硬件和软件设计.利用80C196特有的PTS A/D采样模式进行交流信号采样,简化外围电路并提高线路可靠性；使用频率跟踪电路完成数据采集,使交流采样间隔能跟随电网频率的变化,实现高精度的均匀采样. 控制算法上,将模糊控制与PID励磁控制有机结合,设计模糊PID励磁控制器. 利用Matlab仿真软件与常规PID控制方法进行对比,结果证明模糊PID励磁控制优势明显,在改善系统的动态品质、提高抗干扰能力方面均优于常规PID励磁控制器；为了增强励磁控制的鲁棒性,借助T-S模型,构成一种按PID算法进行模糊规则在线自调整模糊励磁控制器.使其既借鉴PID控制器参数调整的成熟经验,又使模糊控制规则的制定和参数的调整简单易行,物理意义更加明确.使励磁控制具有更好的鲁棒性,可提高同步发电机的运行质量. 仿真实验证明,基于T-S模型的模糊PID控制比模糊PID控制具有更好的响应性和稳定性.

目录

文摘

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第一章绪论

1.1励磁控制方式

1.2励磁控制的国内外研究现状

1.3励磁控制当前存在的问题

1.4本课题研究内容及所作的工作

第二章励磁控制器设计

2.1励磁控制系统的构成

2.2励磁控制的原理和数学模型

2.3硬件结构设计

2.4励磁控制器软件设计

2.5外围功能限制计算

2.6本章小结

第三章基于模糊PID励磁控制策略

3.1模糊控制的基本原理

3.2模糊励磁PID励磁控制器设计

3.3仿真实验与结果分析

第四章基于T-S模型模糊PID励磁控制策略

4.1概述

4.2 T-S模型

4.3基于T-S模型模糊PID控制器设计

4.4基于T-S模型的励磁模糊PID控制算法

4.5仿真实验与结果分析

第五章结束语

参考文献

发表论文和科研情况说明

致谢