闭环辨识

摘要： 电力系统具有天然闭环特性,在激励信号注入位置与辨识用信号量测位置不同时,负荷模型参数辨识可能具有较为明显的闭环特征。文章以台区模型辨识场景为例,研究了闭环条件下负荷机理模型参数辨识问题。通过对比分析常见的闭环辨识方法,总结了实现机理模型闭环辨识需满足的基本条件,并依据该条件选择了无需反馈通道模型先验知识且可直接辨识原系统模型的两阶段辨识法。对台区负荷动态机理模型进行线性化处理和模型转换,并将其嵌入两阶段辨识的第二阶段,可以实现机理模型参数的在线闭环辨识。通过仿真分析,验证了负荷辨识的闭环特性以及所提两阶段辨识方法的有效性。

摘要： 随着电力系统广域测量系统(WAMS)的普遍应用,可以获得大量在线实测数据用于电力系统的计算与分析.本文基于WAMS实测数据对双馈风力发电机(DFIG)进行在线参数辨识方法研究.首先,建立了用于辨识的DFIG简化模型,并证明了基于WAMS实测数据的电力系统在线参数辨识是一个闭环辨识问题,运用预报误差法(PEM)可以解决闭环辨识问题.然后,提出了卡尔曼滤波法和数据转化法两种技术路线,对比了两者相同点和不同点.最后,通过宁夏电网风电场WAMS实测数据的仿真算例,证明了两种方法的有效性和可行性.

摘要： 火电机组在运行过程中,一般不允许进行开环试验,这不利于控制策略的优化.为解决该问题,提出一种基于斜坡响应并考虑前馈控制的闭环系统辨识方法.通过理论分析,推导出包含PID控制器、前馈控制器和二阶惯性加纯延迟系统的闭环系统最小二乘形式,根据运行数据辨识出二阶惯性加纯延迟对象的参数值.在此基础上,提出基于鲁棒性约束的PI控制器参数整定方法,采用最大灵敏度函数作为约束,通过遗传算法对性能指标进行优化,得到优化参数.将所提出的闭环系统辨识方法及控制器参数优化方法应用于某机组的低压加热器,运行数据表明优化后的控制器能够明显提高系统的动态跟踪性能与稳态抗干扰性能,减小动态过程中的超调量和稳态过程中的水位波动范围.

摘要： 台区等值负荷动态模型是配电网准确感知和精确控制的重要基础.基于馈线调压设备和配电网同步相量量测单元,可以实现台区动态模型的在线辨识.本文对该问题进行了深入探讨,从机理上揭示了其闭环辨识本质,推导了台区等值负荷模型直接闭环辨识的传递函数,并据此引出了影响辨识效果的主要因素.针对直接闭环辨识精度较差的问题,选择一种基于增广最小二乘法的两阶段闭环辨识方法,将闭环辨识转换为两次开环辨识并同步辨识噪声模型以降低辨识误差.基于仿真分析了台区容量、电气距离、负荷结构等因素对直接闭环辨识误差的影响,并验证了两阶段闭环辨识方法对辨识误差的削弱能力.

摘要： 负荷建模是电力系统建模的重要部分,但是负荷模型的复杂性、非线性以及随机性增加了负荷建模的难度.提出了一种基于PMU实测小干扰数据进行负荷模型闭环辨识的方法.首先,建立了传递函数表达式下的负荷模型,并构建了应用于负荷模型辨识的闭环系统.而后提出基于预报误差法辨识负荷BJ模型的方法,通过数据预处理、模型阶次选择以及模型转换详细介绍该方法.最后,通过浙江电网220 kV华金变电站、太真变电站和清漾变电站的PMU实测数据的算例,验证了该方法在只有随机小干扰的情况下仍可以较为精确地辨识出负荷模型.

摘要： 燃煤机组选择性催化还原(SCR)烟气脱硝系统出口NOx质量浓度存在大迟延、大惯性、非线性的特点,会导致控制器参数优化困难和传统模型辨识方法的缺陷.本文分析了某超临界660 MW机组SCR烟气脱硝控制系统的结构,挖掘了不同负荷下的历史数据,采用闭环辨识方法,利用粒子群算法对模型参数进行寻优,建立了SCR烟气脱硝系统调节阀开度与氨气流量对象、氨气流量与出口NOx质量浓度对象及烟气流量与出口NOx质量浓度对象的传递函数,基于MATLAB软件的模型辨识仿真结果表明了辨识曲线能较好地反应实际输出曲线,验证仿真结果证明了该方法的有效性和可靠性.

摘要： 针对实际情况中难以采集控制系统开环数据的问题,对脉冲响应模型的闭环辨识问题进行了研究,提出了一种基于正交分解理论的脉冲响应模型闭环子空间辨识方法.通过使用正交分解得到联合输入输出信号的确定部分(Deterministic Components),把闭环问题转化成开环问题.利用Toeplitz矩阵下三角结构形式,对由脉冲响应模型系数组成的子空间矩阵分块分解,通过求取子空间矩阵元素的平均值来获取脉冲响应模型参数的估计.通过采用PID控制器的单输入单输出(SISO)数值仿真、多输入多输出(MIMO)数值仿真和Wood-Berry蒸馏过程仿真实验3个仿真实例,对比研究了所提方法与PBSID_OPT、CVA三种方法.仿真结果表明了所提出的方法具有良好的辨识性能.对于实际工业过程的建模问题,该研究所提的闭环子空间辨识方法具有实际的参考价值和一定的指导意义.

摘要： 在介绍模型预测控制(MPC)的基础上,提出了基于MPC的协调控制与主蒸汽温度控制方案,并应用于两台660MW超超临界燃煤发电机组.MPC控制效果与原PID控制效果的对比表明,采用MPC控制,负荷控制精度提高,主蒸汽压力偏差减小,变负荷速率提升,最大发电功率增加.该MPC系统已成功运行10个月,机组的电网两个细则考核指标得到很大提高,Kp值从1.5分别提升到2.8和3.5,排名从当地电网中间升为电网第二.

摘要： 以往的开环辨识方法仅适用于水电机组并大网模型,系统并入孤网或小网或空载运行时应采用闭环辨识.具有较好辨识效果的预测形式简约子空间闭环辨识方法(PARSIM-K)充分利用了马尔克夫参数矩阵的Toeplitz结构,通过奇异值分解降阶和线性投影获取模型参数,但需要选择合适的时域参数,目前尚无一般的方法.为此,建立了带有频率噪声的水轮机调速系统模型,提出基于粒子群优化算法参数优化的PARSIM-K.该方法利用粒子群优化算法优化时域参数p、f,提高了辨识精度.与传统开环方法相比,所提方法能够克服噪声的影响,更加简便、安全、实用.仿真结果表明,与未优化参数的方法相比,所提方法辨识的模型参数误差更小、模型精度更高.%The previous open-loop identification methods are only applicable to the model of hydropower generator connected with large power grid.When the system is connected with isolated grid or small power grid or in no-load operation,the closed-loop identification methods should be used.The PARSIM-K(PARsimonious Subspace Identification Method in predictor form),having better identification effects,takes full advantage of the Toeplitz structure of Markov parameter matrix and obtains the model parameters by singular value decomposition order reduction and linear projection,while it needs to select suitable time-domain parameters and there is no general method now.Therefore,the model of hydraulic turbine governing system with frequency noise is set up and PARSIM-K based on parameters optimized by particle swarm optimization algorithm is proposed.The time-domain parameters p andf are optimized by particle swarm optimization algorithm to improve the identification precision.Compared with the traditional open-loop methods,the proposed method can overcome the influence of noise and it is more convenient,safer and more practical.Simulative results show that model parameters identified by the proposed method have smaller error and the model orecision is higher compared with the method with non-optimized parameters.

摘要： 主汽温是机组考核的一个重要参数,建立主汽温系统的模型,有利于主汽温系统控制方案的设计和控制器参数的优化,通过挖掘潍坊电厂2#机组主气温系统的历史运行数据,总结了数据选取经验并提出了数据“预处理”的理论方法,介绍了闭环辨识的结构,并采用智能辨识算法对主汽温系统模型的进行建立与验证,分别建立了主汽温系统的导前区与惰性区模型,得到与理论分析一致的模型,并验证闭环建模的可行性与可靠性.为更好设计主汽温系统的控制方案打下基础.

摘要： 电力系统中多处负荷投切与变化等的随机性质小扰动,导致系统响应始终存在类似噪声的小幅波动.提出利用广域测量类噪声信号闭环辨识被控电力系统模型,及时准确反映系统当前动态特性,有效解决因仿真模型及参数误差造成的系统分析及控制器设计时效性和可信度差等问题.在研究多元自回归滑动平均模型(ARMAV)实现系统闭环辨识可行性的基础上,采用ARMAV模型拟合多元类噪声信号,进而基于模型实现电网正常运行过程中的系统模型闭环辨识.最后,将该方法分别应用于两区四机系统和36节点系统,证明了其准确性.

摘要： 准确的磁轴承系统模型是高性能PID控制器以及先进控制器设计的基础。采用直接法设计了磁轴承系统闭环辨识实验,并利用预报误差法进行了系统辨识。通过辨识模型输出和实验测量输出的对比,以及辨识模型和实际物理模型的单位阶跃响应的对比,验证了辨识模型的准确性。应用辨识模型整定PID控制参数,转子稳定运行在设计转速内:同时,不同转速条件下得到的辨识模型集为鲁捧控制综合涉及的模型不确定性边界确定提供了实验依据。

摘要： 针对模型预测控制中过程模型的辨识问题,提出了一种基于继电反馈的预测模型闭环辨识方法.采用非对称继电器与包含PID控制器和被控过程组成的广义过程构成闭环反馈系统,继电器的输出作为PID控制器的设定值.利用非对称继电器激励下产生稳定的不对称振荡响应,直接获取Nyquist曲线上的两个频点,基于快速离散傅里叶变换的辨识算法可辨识该广义过程的一阶加纯滞后(FOPDT)模型.与开环阶跃测试方法相比,可降低测试对被控过程的扰动幅度,仅需要进行一次继电器激励测试即可获得广义过程的模型.

摘要： 本文介绍了一个在机组协调控制的汽机主控回路采用基于闭环辨识模型的IMC-PID方法,并介绍了采用该方法解决火电机组功率振荡的应用情况.该方法首先是通过闭环回路的设定值阶跃扰动试验,通过对测取的试验数据进行频率响应特性辨识,估计闭环控制过程的频率响应矩阵和变换函数矩阵,然后用最小二乘法计算得出被控对象的模型.然后基于辨识出的模型,通过使用内部模型控制(IMC)方法,设计出汽机主控回路的鲁棒PID控制器.火力发电厂现场实际应用表明汽机主控采用IMC-PID控制器后,具有较高的鲁棒性,能够较好地抵御各种电网的外扰及发电过程的内扰的影响,避免机组功率振荡.

摘要： 基于装置控制系统的运行操作数据，在线自动获取不同操作条件下被控对象的动态响应，应用闭环辨识方法获取被控对象传递函数模型集，通过给定e-不敏感损失函数、模型可信度函数，建立被控对象不同工况下的模型集PID控制结构。应用随机数搜索的优化算法，实现基于模型集的PID参数自整定。新方法无需进行现场测试，在装置正常生产条件下自动完成模型辨识与参数整定。该方法已在工业现场成功应用。

摘要： 本文为得到闭环多变量系统参数的无偏估计,提出两阶段闭环辨识与一种随机梯度法结合的算法,此算法利用中间模型将闭环问题转化成两个开环问题,并基于随机梯度算法和递阶辨识原则,用最速下降法极小化预2测误差准则来得到参数估计.这种算法只需一个测试信号,不需要控制器的先验知识,计算简便,能获得满意的结果,适用于闭环多变量系统的在线辨识.

摘要： 提出一种电力系统阻尼控制器设计的新方法。利用广域测量信息，闭环子空间算法辨识和在线递推更新包含主导低频振荡模式的系统降阶状态空间模型。基于辨识模型，设计了闭环形式的无限时域模型预测阻尼控制器。中国电科院8机36节点系统仿真结果表明，该控制器具有和传统PSS相互协调的能力，且可以有效地跟踪和适应系统拓扑和运行方式的变化，很好地抑制系统的区间低频振荡模式。

摘要： 提出一种电力系统阻尼控制器设计的新方法。利用广域测量信息，闭环子空间算法辨识和在线递推更新包含主导低频振荡模式的系统降阶状态空间模型。基于辨识模型，设计了闭环形式的无限时域模型预测阻尼控制器。中国电科院8机36节点系统仿真结果表明，该控制器具有和传统PSS相互协调的能力，且可以有效地跟踪和适应系统拓扑和运行方式的变化，很好地抑制系统的区间低频振荡模式。

摘要： 提出一种电力系统阻尼控制器设计的新方法。利用广域测量信息，闭环子空间算法辨识和在线递推更新包含主导低频振荡模式的系统降阶状态空间模型。基于辨识模型，设计了闭环形式的无限时域模型预测阻尼控制器。中国电科院8机36节点系统仿真结果表明，该控制器具有和传统PSS相互协调的能力，且可以有效地跟踪和适应系统拓扑和运行方式的变化，很好地抑制系统的区间低频振荡模式。

摘要： 提出一种电力系统阻尼控制器设计的新方法。利用广域测量信息，闭环子空间算法辨识和在线递推更新包含主导低频振荡模式的系统降阶状态空间模型。基于辨识模型，设计了闭环形式的无限时域模型预测阻尼控制器。中国电科院8机36节点系统仿真结果表明，该控制器具有和传统PSS相互协调的能力，且可以有效地跟踪和适应系统拓扑和运行方式的变化，很好地抑制系统的区间低频振荡模式。

摘要： 本发明提出一种基于斜坡响应和已知时滞的闭环系统辨识方法，属于自动控制技术领域。该发明中被控对象采用二阶惯性加纯延迟的传递函数进行描述；将斜坡响应过程中采集的输入数据集和输出数据集计算得到可用输入数据集和可用输出数据集；基于可用输入数据集和可用输出数据集，通过代数运算得到处理输入数据集和处理输出数据集；基于反馈控制器系数、处理输入数据集和处理输出数据集，计算得到最后数据集，并通过代数变换得到最后大数据集；基于得到的最后大数据集和可用输出数据集通过矩阵计算得到被控对象的待辨识系数。该方法能够将被控对象辨识为连续系统，为被控对象的动态特性分析、控制器设计优化提出基础，具有很好的工业应用潜力。

摘要： 本发明公开一种基于闭环矢量链摄动与抗差估计主元回归算法的几何误差参数辨识方法，可在外部环境误差干扰下确辨识出并联机器人几何误差参数。本方法根据并联机构末端位置的关联程度，将机器人拆为旁支闭环与最终闭环，简化误差模型求解过程。然后使用一阶摄动理论分离几何误差，构建出并联机器人几何误差线性模型，将非线性优化问题转化为线性优化问题，提升辨识算法的辨识精度。在主元回归算法的基础上，采用抗差估计修正几何误差辨识矩阵，抑制粗差数据，提高算法的鲁棒性，进一步提高模型的几何误差参数辨识精度。该方法能够简化误差模型的求解与构建，并利用权函数减少粗差数据干扰，使主元回归算法抗差能力增加，提高几何误差参数辨识精度。

摘要： 本发明公开了一种基于电流闭环的水泵恒压和流量控制测量平台及辨识方法，包括测试安装台1、航空水泵2、测量模块3、喷雾装置4、水管支架5、水箱6、F4控制板7、电源模块8、PVC透明软管9、直通螺纹接头10、双内丝管古11、流量传感器12、三通分流器13、压力传感器14、U型抱箍15、弯头螺纹接头16、UPVC透明硬直水管17、UPVC透明管帽18、内走水防漏滴高压喷头19、电流传感器20、水管管夹21、铝型材支撑架22、DC48V电源23、48V转24V变压器24、48V转5V变压器25。本发明通过对不同控制条件下的水泵工作电流，水管流量及压力数据分析处理得到三者之间的数学模型，并以此为基础实现基于电流闭环的水泵恒压和流量控制。

摘要： 本发明提出一种基于斜坡响应的双控制器闭环系统辨识方法，属于自动控制技术领域。将提取得到的闭环系统设定值和输出的序列集均减去设定值斜坡变化前的稳态值得到设定值和输出第一级序列集，设定值和输出第一级序列集通过数学计算得到设定值和输出第二级序列集；结合待辨识对象的已知延迟时间常数、串联反馈控制器参数、设定值和输出第二级序列集，通过计算得到一阶惯性加纯延迟系统的待辨识参数。该方法通过适当变换可以得到二阶惯性加纯延迟系统的待辨识参数。本发明能够辨识含双控制器的被控对象，为控制策略设计和优化提出模型，具有一定的应用潜力。

摘要： 本发明公开了基于深度学习的燃气轮机设备传递函数闭环辨识方法，包括如下步骤：(1)将燃气轮机关键设备构建为一阶惯性纯滞后FOPDT模型，采用PI控制器作为反馈控制器，建立开环传递函数模型；(2)对模型参数正则化，将获得的各无量纲参数进行摄动；(3)利用随机数产生的摄动模型进行闭环阶跃响应仿真；(4)以标称时间参数和闭环阶跃响应曲线为输入参数，以无量纲模型参数为输出参数，构建深度学习卷积神经网络，利用数值序列对卷积神经网络进行训练。本发明闭环辨识方法不受现场运行条件的限制，在闭环情况下得到开环传递函数；训练样本数足够大，充分覆盖实际对象的不确定变化范围，识别准确率高。

摘要： 本申请实施例公开了一种加热器水位的闭环辨识方法及相关设备，用以解决加热器水位的闭环辨识问题。本申请实施例方法包括：获取加热器水位的初始水位设定值、初始水位输出值及水位稳态值；初始水位输出值数据集为加热器水位从第一稳定状态到第二稳定状态过程中按照采样周期采集到的水位值；根据初始水位设定值、初始水位输出值及水位稳态值获取中间水位设定值及中间水位输出值；对中间水位设置值及中间水位输出值进行计算，以获取目标水位设定值及目标水位输出值；对目标水位设定值及目标水位输出值进行计算，以获取目标水位反馈数据集；根据中间水位输出值及目标水位反馈数据集，确定加热器水位的辨识系数。

摘要： 本发明公开了一种伺服系统弹性负载的闭环辨识方法、系统及介质，调整伺服系统的转速环参数使系统转速闭环稳定，获取闭环辨识信号，计算q轴电流给定信号与转速反馈信号的高频分量，利用最小二乘法拟合高阶参数模型，最后通过平衡截断实现模型降阶。本发明在伺服系统稳定运行于0.2倍额定转速后再施加激励信号，可以有效消除电机在零速附近运行时的非线性库伦摩擦影响。另外，本发明先拟合系统的高阶模型，之后根据Hankel奇异值分布，可以准确判断系统的实际阶次，与传统辨识法相比，其不需要在辨识前确定系统的结构，适用范围更广。此外，本发明通过平衡截断，能够有效抑制测量噪声的影响，与传统辨识法相比，辨识精度更高。

摘要： 本申请实施例公开了一种锅炉汽包水位的闭环辨识方法及相关设备，用以解决锅炉汽包水位的闭环辨识问题。本申请实施例方法包括：获取锅炉汽包水位的初始水位设定值、初始水位输出值及水位稳态值；初始水位输出值数据集为锅炉汽包水位从第一稳定状态到第二稳定状态过程中按照采样周期采集到的水位值；根据初始水位设定值、初始水位输出值及水位稳态值获取中间水位设定值及中间水位输出值；对中间水位设置值及中间水位输出值进行计算，以获取目标水位设定值及目标水位输出值；对目标水位设定值及目标水位输出值进行计算，以获取目标水位反馈数据集；根据中间水位输出值及目标水位反馈数据集，确定锅炉汽包水位的辨识系数。

摘要： 本发明提供了一种闭环辨识方法、装置及电子设备，涉及控制技术领域，该闭环辨识方法包括：获取被控对象的闭环系统输入的辨识激励信号，基于辨识激励信号将被控对象的闭环系统分解为第一开环系统和第二开环系统；分别计算第一开环系统和和第二开环系统的功率谱密度；基于第一开环系统和第二开环系统的功率谱密度确定被控对象的闭环系统中被控模型的频域模型。本发明能够应用于对微动台的闭环辨识，降低了噪音的影响，同时降低了计算复杂度，提升了闭环辨识的准确度。

摘要： 本发明提出一种基于稀疏闭环辨识的航空发动机燃油系统建模方法，具体步骤为：步骤一：选择用于闭环系统辨识的参数；步骤二：基于当前时刻获得的全部输入输出数据{yk}与{uk}，构造待求解的目标函数；步骤三：基于步骤二构造的目标函数，求解极小化该目标函数的优化问题；步骤四：基于步骤三中得到的近似解，经硬阈值算子作用，得到稀疏解。本发明在非平稳非独立情形的闭环控制环境下，用一步估计完成了比阶估计更进一步的变量选择和参数估计问题，即将航空发动机燃油数学模型的零参数精确地选择出来，非零参数渐近地辨识出来，该方法可以得到适应性更高的简约模型。