建模、控制算法研究以及仿真試驗都是燃氣輪機研制過程中必不可少的環節，本文針對三者展開研究首先，采用容積慣性法代替牛頓-拉普遜法建立三軸燃氣輪機非線性動態模型，并考慮變比熱、引氣與冷卻等環節，通過與試車數據比較驗證了所建模型具有良好的仿真精度。采用容積慣性法不但提高了模型的實時性，并且動態過程更接近真實燃氣輪機運轉狀態。分析了容積慣性法建模中低轉速階段仿真時出現的參數振蕩現象產生的原因，通過增加低轉速特性數據消除了參數振蕩，并提出了一種基于指數平衡與樣條擬合的外推方法來獲得低轉速特性數據。通過低壓壓氣機特性數據外推計算與分析，證明了該外推方法具有較好的準確性。然后，針對重型燃氣輪機非線性強、慣性大和負載多變等特點，提出了一種基于深度信念網絡的自適應控制器。該控制器結合了深度信念網絡和傳統PD控制器，其中深度信念網絡作用是在線調整PID參數，而傳統PD控制器負責控制量的計算與輸出。通過數字仿真，驗證了該控制器滿足燃氣輪機轉速控制的要求，并且具有良好的自適應性，在燃氣輪機不同工況下，能夠對其轉速進行準確控制，使得系統快速響應的同時無超調量。最后，針對燃氣輪機硬件在環仿真平臺的需要，設計了一種能夠采集并模擬多種范圍電壓、電流與頻率信號的接口模擬器。搭建了燃氣輪機硬件在環控制平臺，在試驗前對接口模擬器以及控制器進行了標定與平臺的實時性驗證。在已有的控制器上，完成了基于RIX作系統的多任務嵌入式控制系統開發。通過硬件在環試驗，進一步驗證了本文設計的控制器具有良好的控制效果與較強的自適應能力關鍵詞：燃氣輪機，容積慣性，建模，仿真，自適應控制，深度信念網絡，硬件在環
標簽：
自適應控制
上傳時間：
2022-03-14
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