水力機(jī)組調(diào)節(jié)系統(tǒng)模型預(yù)測(cè)控制分析.pdf

1、隨著工業(yè)控制技術(shù)的發(fā)展以及計(jì)算機(jī)算法的普及，在20世紀(jì)后期一種新的計(jì)算機(jī)算法——預(yù)測(cè)控制算法應(yīng)運(yùn)而生，該算法大量應(yīng)用于電力、石油、水利等領(lǐng)域。并在以上領(lǐng)域的實(shí)際控制中獲得了不錯(cuò)的控制品質(zhì)。作為一種新發(fā)展起來(lái)的先進(jìn)的計(jì)算機(jī)控制算法，其完美的結(jié)合了智能控制和自適應(yīng)控制的優(yōu)點(diǎn)，具有容易建模、魯棒性強(qiáng)、有效處理約束、控制性好等特點(diǎn)。
　　水力機(jī)組調(diào)節(jié)系統(tǒng)具有多輸入多輸出、快時(shí)變與慢時(shí)變共存、兼具非線性、非最小相位系統(tǒng)等顯著特點(diǎn)，然而目前常

2、規(guī)的PID調(diào)節(jié)已經(jīng)無(wú)法滿足大型水力機(jī)組的控制品質(zhì)要求，為了保證水力機(jī)組在各種工況下都能安全、穩(wěn)定的運(yùn)行，本文運(yùn)用不同的模型預(yù)測(cè)控制方法（DMC預(yù)測(cè)控制算法、多模型 DMC預(yù)測(cè)控制算法、廣義預(yù)測(cè)控制算法、直接廣義預(yù)測(cè)控制算法），根據(jù)水力機(jī)組在不同運(yùn)行工況下的導(dǎo)葉開度a進(jìn)行模型識(shí)別，得出模型函數(shù)，并與PID調(diào)節(jié)進(jìn)行對(duì)比、分析，證明預(yù)測(cè)控制算法在水力機(jī)組調(diào)節(jié)系統(tǒng)控制中的良好品質(zhì)。本文主要的研究成果有：
　　(1)詳細(xì)分析和建立水力機(jī)組調(diào)

3、節(jié)系統(tǒng)模型，并利用經(jīng)典PID控制算法對(duì)水力機(jī)組調(diào)節(jié)系統(tǒng)進(jìn)行控制分析，以此為基準(zhǔn)展開預(yù)測(cè)控制理論的研究。
　　(2)以單模型動(dòng)態(tài)控制矩陣控制算法作為依據(jù)，經(jīng)過(guò)理論探索和研究“化零為整”得到了多模型動(dòng)態(tài)控制矩陣控制算法，解決了單模型動(dòng)態(tài)控制矩陣無(wú)法在工況較大的范圍內(nèi)運(yùn)行的問(wèn)題，在模型切換的問(wèn)題上采用三次樣條插值的方式，使得模型之間的過(guò)渡變得更加平滑，減小了系統(tǒng)波動(dòng)帶來(lái)的誤差，提升了水力機(jī)組調(diào)節(jié)系統(tǒng)的調(diào)控質(zhì)量。
　　(3)本文認(rèn)真