汽轮机电液调节系统参数辨识及控制系统的仿真和应用

摘要

本文研究了经典的参数辨识方法及控制系统的仿真和应用。对小型汽轮发电机组的电液调节系统的建模及其各个环节的参数辨识提供了可靠的依据。并根据辨识模型，利用集散控制系统进行仿真且应用于现场实际以检验辨识的结果和控制方案。采用的辨识方法是相关分析辨识及最小二乘法，相关分析辨识法是利用输入与输出数据的自相关和互相关函数求取系统频率特性，进而拟合出其传递函数的方法。而最小二乘法是一个经典的方法，概念简明，适用范围广，不需要很多的数理统计知识。 首先，通过仿真试验分析了这两种辨识算法在不同采样频率下与不同激励信号下的辨识精度问题，在通过仿真手段确定了合适的激励信号和采样周期后，将这两种辨识算法应用于现场调节系统的辨识，在对现场采集来的数据做了一定的数据预处理工作后，辨识计算工作得到了较为理想的结果。目前，大多参数辨识的研究还停留在仿真及辨识方法的研究。而本文的研究已经将参数辨识应用到了现场试验，通过自己编制递推最小二乘法程序以及相关辨识算法的程序，在节省了相当的试验费用的同时亦取得了良好的试验效果。 其次，在集散控制系统中进行闭环模拟实验以检验辨识的参数，同时，检验控制方案的可行性。在实际控制方案中，以功率控制为例，进行现场运行，根据运行的曲线达到理想的效果，由此可知，本方法有着广阔的应用前景。

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第一章绪论

1.1调速系统模型建立参数辨识及仿真的意义

1.2系统仿真和参数辨识简介

1.3仿真及控制系统简单介绍

1.4本文研究的主要内容

第二章汽轮机电液调节系统的模型建立

2.1汽轮机调节系统简单回顾

2.2 DEH调节系统的工作原理

2.3电液调节系统的数学模型

2.4汽轮机电液调节系统(DEH)模型的建立

第三章电液调节系统参数辨识理论方法

3.1系统辨识的概念

3.2最小二乘辨识算法

3.3相关分析参数辨识方法

3.4本章小结

第四章电液调节系统参数辨识仿真研究与分析

4.1参数辨识激励信号及采样周期的确定

4.2汽轮机电液调节系统参数辨识的仿真研究

4.3电液调节系统参数辨识仿真研究与分析

4.4本章小结

第五章现场实际参数辨识仿真的试验方法

5.1参数辨识仿真的意义

5.2仿真辨识的试验设计

5.3试验数据辨识及其分析

5.4本章小结

第六章调节系统在I/A Series系统上的应用

6.1 I/A Series智能自动化系列的特点

6.2 I/A Series系统组成

6.3控制系统在I/A’S系统的仿真

6.4实际控制方案的实现

结束语

参考文献

致谢