柴油发电机组状态反馈Ｈ２／Ｈ∞ 调压器的研究

2012年03月15日17:04:39 本网站我要评论(2)字号：T | T | T

黄曼磊，魏志达，宋克明
哈尔滨工程大学自动化学院，黑龙江哈尔滨

摘　　　要：独立电力系统电压的稳定性主要取决于柴油发电机组的电压响应特性。同步发电机调压系统是一个非线性控制系统，为了分析系统的动态特性，首先建立同步发电机调压系统的非线性数学模型，然后以此为基础设计状态反馈Ｈ２／Ｈ∞ 调压器。将Ｈ２／Ｈ∞ 控制理论应用于柴油发电机组调压器的设计，把系统性能要求转化为标准Ｈ２／Ｈ∞ 控制问题，获得了柴油发电机组状态反馈Ｈ２／Ｈ∞电压控制律。计算机仿真结果表明，设计的状态反馈Ｈ２／Ｈ∞ 调压器有效地提高了系统的动态精度和抑制扰动的能力，改善了独立电力系统电压的稳定性。

关　键　词：柴油发电机组；调压器；状态反馈；Ｈ２／Ｈ∞控制

１　引　言
柴油机拖动同步发电机组成柴油发电机组，其中同步发电机与调压器组成了同步发电机调压系统。独立电力系统电压的稳定性主要取决于同步发电机调压系统的电压响应特性。Ｂｅｒｎｓｔｅｉｎ于１９８９年提出了混合Ｈ２／Ｈ∞控制的设计思想，这一方法能较好地解决系统的鲁棒性和系统性能问题，具有较好的时域和频域特性，因而成为控制理论及应用研究的热点问题之一［１４］。现有柴油发电机组调压器大部分采用的是ＰＩＤ控制器，难以保证控制精度，适应性差，难以对付未知的强非线性和强扰动的作用。由于同步发电机调压系统是一个非线性控制系统，本文采用Ｈ２／Ｈ∞控制理论对其进行研究，对状态反馈Ｈ２／Ｈ∞调压器进行设计，以状态反馈Ｈ２／Ｈ∞调压器取代常规调压器，将同步发电机调压系统的性能要求转化为标准Ｈ２／Ｈ∞控制问题，以达到抑制负载扰动，提高同步发电机调压系统动态精度的目的。

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