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<title>學位論文－基于迭代學習控制理論的勵磁控制研究</title>
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<td width="81%"><p>館藏號：Y1022568<br>
<br>
論 文 題 目：<strong style="font-weight: 400">基于迭代學習控制理論的勵磁控制研究</strong><br>
學位授予單位：西北工業大學<br>
作 者：徐敏<br>
申請學位級別：博士<br>
學 科 名 稱：控制科學與工程<br>
指 導 教 師：林輝<br>
出 版 時 間：20051101<br>
摘 要：<br>
電力系統中，優良的勵磁控制系統不僅可以保證發電機運行的可靠性和穩定性，而且可以有效地提高發電機及其相聯的電力系統的技術經濟指標，是提高電力系統穩定性的有效方法。快速勵磁方式的廣泛采用使得新型勵磁控制方式的研究具有重要意義，由于電力系統具有高度非線性，當系統的運行點改變時(如負荷大幅度波動或發生嚴重的故障時)，系統的動態特性會顯著改變。此時，線性控制器往往不能滿足系統穩定性的要求，除非采取切機、電阻制動、甩負荷等緊急控制措施來保證系統的穩定性，因此有必要采用基于電力系統的非線性模型，并同時考慮系統非線性特性的電力系統非線性控制器。從迭代學習控制的控制機理出發，結合電力系統強非線性化的特點，本文將迭代學習控制理論應用到電力系統勵磁控制中，提出采用迭代學習控制實現同步發電機勵磁控制，以期改善控制系統的動態品質，如抑制超調，加快控制律的收斂速度，獲得較短的過渡時間等等。<br> 本文建立了單機無窮大系統同步發電機勵磁的迭代學習控制結構，分析了在單機無窮大系統和兩機系統中采用D型和PID型迭代學習控制律實現同步發電機勵磁控制的收斂性，并通過嚴格的數學證明得出其收斂條件，通過迭代學習改善勵磁控制器的特性，使其具有較強的維持同步發電機機端電壓的能力，調壓效果理想，實現方法簡單，與常規的PID控制相比較，具有更好的收斂性和穩定性，而且該控制器不影響系統的穩定運行。<br> 提出了一種變增益的迭代學習律，將PID-PI型和PID-PID型迭代學習控制算法應用于單機無窮大系統和兩機系統的勵磁控制上，在系統遭受大小擾動時，發電機的機端電壓都能維持在額定電壓的±5％范圍內，收斂速度得到很大的提高，穩定裕度有所增加，提高了電力系統的穩定性，并且該控制器不影響系統的同步運行。<br> 將迭代學習控制理論應用于勵磁控制器的設計，使迭代學習控制對u(t)的記憶與修正改成對期望控制ud(t)的記憶與修正，克服了迭代學習控制在有限時間區間上實現完全跟蹤的限制，提出了擬合勵磁控制器參數的新方法。該方法設計的控制器結構簡單，可獲得較佳的動態特性。<br> 在分析常規PID勵磁控制方式的基礎上，采用迭代學習控制理論設計非線性PID勵磁控制器，介紹該控制器的設計原理，利用最小二乘法擬合控制器的參數，在單機無窮大系統中進行計算機仿真，系統地分析該控制器的靜態和暫態響應，檢驗其進行勵磁控制的效果。采用該方法設計的勵磁控制器在經歷大小擾動時仍然能將發電機的機端電壓維持在額定電壓的±5％范圍內，具有較好的動態特性；同時穩定裕度能滿足性能指標的要求，具有較好的靜態特性。<br> 通過對以上各種迭代學習控制算法的理論研究和仿真結果分析表明，迭代學習控制理論在電力系統中的應用前景非常廣闊，采用迭代學習控制方法實現同步發電機的勵磁控制，調壓效果理想，實現方法簡單，具有一定的實用價值。與常規PID的控制方式相比較，本文采用的迭代學習控制算法具有更好的收斂性和穩定性。<br>
分 類 號：TM311.4;TP181<br>
關 鍵 詞：迭代學習控制;同步發電機;勵磁控制系統;學習律;控制律;勵磁控制器
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