虚拟仪器技术及先进PID控制算法在同步发电机自动励磁调节系统中的研究与应用

摘要

基于虚拟仪器技术的数字式励磁试验装置的研制是本校动模实验室系统数字化改造的一个部分。在本励磁控制系统实验平台中，实现了系统的输入输出和励磁核心控制算法相分离。这样，在本实验平台的基础上，励磁控制算法的研究者不必花费太大的精力在信号的采集处理和控制信号的输出上，而是可以集中精力关注励磁控制算法的原理和具体的编程实现，并且可以通过该实验平台进行实际的动模实验来比较检验算法的控制效果。本文中所实现系统采用NI公司的软硬件产品构建数字式励磁实验平台的整体框架。基于固定的硬件设备投资，利用软件系统实现多种功能，在可扩展性和经济性能上都具有极大的优势。在完成该励磁实验平台的研制后，在该平台上进行了改进PID控制算法、参数自适应模糊PID控制算法的研究，并且通过实际的动模实验验证了这些控制算法的控制效果。本文中所实现系统由软件LabVIEW来实现，充分利用计算机丰富资源及软件强大功能，结合我系动模实验室教学和科研所需构建一个可试验多种算法的励磁调节平台，是一个新的尝试，具有实际应用价值。