变电感参数三电平不可逆PWM整流器的电流PI优化控制

在矢量控制PWM整流中,需要精确地输入电感值作为控制参数。而高功率密度AC-DC整流器中输入电感常采用铁粉心作为电感材质,这些材质磁心的电感值随着输入电压、输入电流和负载的变化而变化,电感值的变化导致电流环增益和控制参数发生变化。因此,采用传统的控制方法比较难满足宽输入电压和变电感量条件下整流器控制性能的要求。文中提出采用优化电流PI控制器的矢量控制实现三相三电平不可逆PWM整流,该策略能够在宽输入电压范围和变电感值下实现PF(Power Factor)值和电流THD的优化控制。文章在分析三电平不可逆PWM整流器电路模型基础上提出优化PI控制器的矢量控制算法实现过程,借助系统的闭环模型推导出控制器参数设计原则。最后给出的仿真波形和实验结果验证了控制方案的有效性和优越性。

基于优化模糊PI控制的DFIG矢量控制系统研究

为了获得最大的风能转换率,研究了双馈异步风力发电机基于定子磁链定向的矢量控制技术,考虑风力发电的不稳定性,将传统PI控制器与改进的模糊算法相结合,设计了风力发电系统优化模糊PI控制器,不仅实现了系统输出功率的有效解耦,而且提高了风能转换率。通过建立双馈风力发电系统的仿真模型,对传统PI控制,模糊PI控制和优化模糊PI控制三种方式进行仿真对比,结果证实采用优化模糊PI控制的双馈风力发电系统能达到更好的控制效果。

基于改进雷达图综合指标的渠道系统PI控制参数优化

针对当前灌溉输配水渠道系统缺少综合性能指标作为方案比选、参数优化依据的问题,提出了一种兼顾水位、流量、闸门开度和稳定过渡时间等多目标的综合指标来衡量渠道控制的效果。该指标基于改进后的雷达图计算得到,改进之处在于用样本平均值进行多优化目标的标准化处理,以处理后的指标值作为雷达图中心到各顶点的距离,将该雷达图的面积作为综合指标,并以漳河灌区第四干渠为例,验证了该综合指标作为PI控制参数优化目标的有效性。结果表明:经两次优化后,系统综合性能已接近最优。此时,比例参数为0.2,积分参数为8.2,最大水位偏差为0.0289 m,水位偏差累积量为0.196 m,流量变化累积量为0.772 m~3/s,闸门动作累积量为0.952 m,稳定过渡时间为42 min,其水位、流量和闸门开度在过渡过程中的累积量均较小,稳定过渡时间较短,符合控制预期效果。研究提出的综合指标可用于不同控制方案的评价比选,也适用于控制算法参数优化,基于该综合指标的多目标优化方法对灌区输配水渠系自动化调控具有一定的参考价值。

基于无量纲性能指标的渠系控制器参数优化

为研究性能指标对渠系控制器参数优化的效果,该文基于无量纲性能指标,利用MATLAB程序"渠系控制仿真系统"整定了PI控制器参数,同时进行了仿真对比分析。在梳理渠系控制指标领域现有研究成果的基础上,文章首先以渠池固有参数对现有渠系性能指标进行无量纲化处理及追加,并进一步衡量各水位、流量、时间指标的相关性和代表性建立了含权重的综合指标。在程序"渠系控制仿真系统"平台上,采用实例验证法结合2个设计流量约为170 m3/s、8 m3/s的不同规模渠系进行了分析验证。结果表明:无量纲性能指标能够比较不同渠系的控制优劣,并可确定其优化目标数量级;以综合指标在E-3数量级为控制器优化目标,可同时满足各单一无量纲性能指标的优化要求,较好地均衡系统逐项动态性能;流量指标和闸门开度指标存在高耦合关系,在2个实例中其相关度分别为0.995、0.993;控制器比例系数—流量指标变化曲线存在敏感与否的分区,时间积分常数对水位指标敏感,作用曲线呈"U"型。研究提出的无量纲性能指标及综合指标可比较不同规模渠系控制系统性能,也适用于渠系的控制器参数优化设计,对中国大量的调水工程渠道运行调度及灌区渠网调控具有一定的参考价值。

改进型消失模白区蒸汽温度与压力控制系统设计

针对传统蒸汽锅炉过热汽温和压力控制系统延迟大、稳定性差、参数时变慢等问题,通过采用负反馈串级控制对蒸汽锅炉的温度和压力控制系统进行重设计,并采用优化PI控制算法和增广矩阵法实现控制系统辨识与稳定性保证。测试结果表明:基于优化PI算法的温度和压力串级控制系统具有较快的系统响应速度,迅速的调节时间,强健的鲁棒性,具有优良的温度和压力控制品质。这为消失模白区用蒸汽锅炉节能技术及压调温控技术的研究提供了具体的实施方案。

直接转矩控制在矿井提升机中的应用

针对当前矿井提升机低速运行稳定性差、控制准确性低的主要问题,提出了应用交流电机直接转矩控制技术,采用优化U-N磁链模型和优化PI控制算法,并提出了相应的办法进行优化设计,经实际运行表明:提高了提升机的低速运行平稳性和控制精度。

基于一阶加纯滞后模型的纺织生产过程温控PI系统设计

温度控制系统工艺过程的多样性和纺织生产过程的不确定性,对系统温度控制提出更为严格的要求。本文基于一阶加纯滞后模型,采用可编程控制方法设计了优化的纺织生产过程温度PI闭环控制程序,并采用变频控制方式控制三级加热系统,在可编程控制器(PLC)内存中存储温度控制指令来调节纺织生产过程中的温度,并建立组态王界面与基于PLC S7-200之间的连接,以实现对纺织过程温度及其控制的在线监控。仿真结果表明:基于一阶加纯滞后的PI控制模型温度控制的响应时间比常规PID控制方式缩短了一半多,温度波动性较小,稳定性好,鲁棒性较强,可获得很好的纺织生产过程温度控制曲线,并成功地应用于实际纺织生产温控系统的完善和改造。