隨機(jī)擾動(dòng)下微型燃?xì)廨啓C(jī)系統(tǒng)的控制策略研究.pdf

1、微型燃?xì)廨啓C(jī)作為分布式發(fā)電的動(dòng)力部分的主要形式，具有無污染、功率密度高、安全可靠等優(yōu)點(diǎn)，在商業(yè)運(yùn)用、工業(yè)領(lǐng)域中得到廣泛的應(yīng)用。隨著清潔能源技術(shù)和分布式發(fā)電技術(shù)的不斷發(fā)展，微燃機(jī)的性能得到不斷的提高。但是微型燃?xì)廨啓C(jī)系統(tǒng)運(yùn)行過程中存在隨機(jī)擾動(dòng)問題，主要是系統(tǒng)模型的參數(shù)變化，系統(tǒng)運(yùn)行過程中的隨機(jī)干擾，狀態(tài)觀測(cè)器以及傳感器中的噪聲干擾等，這將嚴(yán)重威脅系統(tǒng)安全運(yùn)行。因此，如何消除微型燃?xì)廨啓C(jī)系統(tǒng)中的隨機(jī)參數(shù)擾動(dòng)問題，保證系統(tǒng)的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行具有

2、重要的理論價(jià)值和實(shí)際意義。文中主要討論了隨機(jī)參數(shù)擾動(dòng)對(duì)微型燃?xì)廨啓C(jī)系統(tǒng)運(yùn)行的影響，深入研究了一種基于微燃機(jī)線性模型的最優(yōu)控制策略，以及一種針對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行過程中的隨機(jī)參數(shù)擾動(dòng)問題的卡爾曼濾波方法，并在隨機(jī)最優(yōu)控制的基礎(chǔ)上研究了一種具有容錯(cuò)功能的容錯(cuò)控制方法。
　　本文簡(jiǎn)單介紹了微型燃?xì)廨啓C(jī)的數(shù)學(xué)模型，選取了30kW回?zé)嵫h(huán)微型燃?xì)廨啓C(jī)的設(shè)計(jì)參數(shù)，得到了微型燃?xì)廨啓C(jī)線性化數(shù)學(xué)模型，詳細(xì)闡述了最優(yōu)控制的基本理論和方法，經(jīng)公式推導(dǎo)得到最優(yōu)控

3、制器設(shè)計(jì)的基本條件，通過求解Riccati方程得到了系統(tǒng)的最優(yōu)控制率，并構(gòu)建了基于最優(yōu)控制器的閉環(huán)反饋控制系統(tǒng)，通過 Matlab仿真驗(yàn)證了最優(yōu)控制率的可靠性和有效性。針對(duì)控制系統(tǒng)中的隨機(jī)參數(shù)擾動(dòng)問題，在隨機(jī)最優(yōu)控制理論的基礎(chǔ)上，討論了設(shè)計(jì)卡爾曼濾波器的基本方法，建立了基于卡爾曼濾波器的系統(tǒng)差分方程，給出了離散差分方程下的卡爾曼濾波算法，并構(gòu)建了卡爾曼濾波器的結(jié)構(gòu)，Matlab仿真結(jié)果表明所設(shè)計(jì)的卡爾曼濾波算法，對(duì)微型燃?xì)廨啓C(jī)系統(tǒng)中的隨