同步发电机模糊PID励磁控制器设计
同步发电机模糊PID励磁控制器设计(论文16000字)
摘要：本文首先详细阐述了励磁控制器的作用原理和运行方式。其次，描述了自并励静止励磁系统的数学模型和建模方法,并建立了自并励励磁系统的双闭环数学模型。针对该模型，提出两种励磁控制器的控制算法，第一种是基于传统PID控制原理的励磁控制方法，第二种是基于模糊控制原理设计的有自整定功能的PID控制方法。并采用MATLAB软件对两种控制方法进行了仿真。仿真结果证明了模糊自整定PID控制方法在快速性、抗干扰能力等方面都优于传统PID控制。
关键词：同步发电机；自并励静止励磁系统；励磁控制；模糊PID控制
The Design Of Fuzzy PID Excitation Controller For Synchronous Generator
Abstract：Firstly,this article introduces the theory and operating principles of excitation controller at length. Secondly, it expounds the way about how to construct the self shunt excitation system’s double closed-loop mathematical model.Then according to the model, we put forward two kinds of excitation control algorithms. The first one is based on traditional PID excitation control method, the second way is self-tuning PID control method based on fuzzy control. Finally, the simulation is performed by using MATLAB.The result proves that the fuzzy self-tuning PID control method has more rapid respond speed and stronger anti-interference ability and performs better on excitation control.
Key words: synchronous generator; self-shunt static excitation system; excitation control; Fuzzy PID control
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目 录
1绪论 1
1.1励磁控制技术研究意义 1
1.2励磁控制技术发展历史及存在问题 1
1.3本文研究的主要内容 3
2同步发电机励磁控制系统的模型 3
2.1自并励静止式励磁控制系统模型构建 3
2.1.1自并励静止式励磁系统模型概述 3
2.1.2自并励静止式励磁控制系统模型 4
2.2同步电机模型 5
2.2.1同步电机结构简介 5
2.2.2同步电机动态运行模型 5
2.2.3晶闸管三相全控整流电桥和移相触发单元 7
2.2.4采样滤波及传输单元 9
2.3自并励励磁控制系统框图 10
2.3.1针对线性对象的励磁控制系统框图 10
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2.3.2加入非线性环节后的励磁控制系统框图 10
3同步发电机的PID励磁控制器设计 11
3.1经典PID励磁控制器参数整定 11
3.1.1励磁电流调节器ACR的设计和PID参数整定. 11
3.1.2 励磁电流调节器ACR的等效传递函数处理 14
3.1.3机端电压调节器AVR的设计和PID参数整定 14
3.2基于模糊控制的自整定PID控制器 17
3.2.1模糊控制技术算法特点 17
3.2.2模糊控制器系统设计 17
3.2.3基于模糊控制的PID控制器设计 18
4 MATLAB仿真及分析 23
4.1经典PID励磁控制器参数整定及仿真模型 23
4.2模糊PID励磁控制器参数整定及仿真模型 24
4.3仿真结果及分析 27
4.3.1对于简化后线性对象仿真结果及分析 27
4.3.2加入非线性环节后对象仿真结果及分析 31
5总结与展望 33
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参考文献： 35
致谢 37
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