大量新能源并入电网,对水电的运行提出了更高的要求。为了提高水电的调节特性,提出一种考虑综合调节特性的水轮机调速器比例积分微分(proportional integral derivative,PID)控制参数整定方法。首先,基于特征线法和水轮机特性曲线建立...大量新能源并入电网,对水电的运行提出了更高的要求。为了提高水电的调节特性,提出一种考虑综合调节特性的水轮机调速器比例积分微分(proportional integral derivative,PID)控制参数整定方法。首先,基于特征线法和水轮机特性曲线建立了水轮机调节系统模型。其次,基于第三代非支配排序遗传算法(non-dominated sorting genetic algorithmⅢ,NSGA-Ⅲ),以转速的时间乘绝对误差积分准则(integrated time and absolute error,ITAE)和超调量为目标,以比例调节系数,积分调节系数和微分调节系数为决策变量,得到帕雷托(Pareto)解集。最后,基于优劣解距离法(technique for order preference by similarity to ideal solution,TOPSIS),以增减负荷工况下的功率反调,超调量,稳定时间,机组水头极值,转速ITAE和超调量为指标,最终得到综合调节特性最好的PID参数。结果表明:该PID参数整定方法可以有效提升水轮机的综合调节特性,为实际工程中PID参数的选取提供理论依据。展开更多
为解决无人驾驶车辆轨迹跟踪精度和控制稳定性问题,提出了一种考虑前馈控制和动态调整速度比例、积分、微分(Proportional Integral Derivative,PID)控制器参数的方法。采用七次多项式进行变道轨迹规划,改进纵向位置和速度双PID控制器,...为解决无人驾驶车辆轨迹跟踪精度和控制稳定性问题,提出了一种考虑前馈控制和动态调整速度比例、积分、微分(Proportional Integral Derivative,PID)控制器参数的方法。采用七次多项式进行变道轨迹规划,改进纵向位置和速度双PID控制器,动态调整纵向位移误差,并采用模糊控制对PID控制器参数进行实时整定;同时,结合基于“前馈+反馈”的线性二次型调节器(Linear Quadratic Regulator,LQR)控制算法求解横向位移误差和车身横摆角速度误差,使跟踪误差收敛,最终通过电机模型将控制量转化为期望前轮转角,解决了模型失配导致的横向位移误差较大的问题。进行仿真验证,当车辆以60 km/h的速度在城市道路场景下变道行驶时,横向位移误差控制在0.015 m范围内,纵向位移误差控制在毫米级别,误差范围控制在[0.002,0.006]m,车身横摆角速度变化平稳且横摆角速度误差不超过0.83 rad/s。在此基础上,进一步完成了实车实验,仿真与实车实验结果均表明,所设计的控制器可以达到轨迹跟踪中对高精度的要求,能够保证无人驾驶车辆在变道工况平稳行驶。展开更多
针对不同工况下水轮机调节系统的控制要求,从计算机仿真的角度,讨论水轮机调速器参数优化的目标和意义。利用过渡过程和ITAE(integral of time-weighted absolute error)准则,着重对单机工况下的参数优化策略进行研究。通过分析PID控制...针对不同工况下水轮机调节系统的控制要求,从计算机仿真的角度,讨论水轮机调速器参数优化的目标和意义。利用过渡过程和ITAE(integral of time-weighted absolute error)准则,着重对单机工况下的参数优化策略进行研究。通过分析PID控制系统优化模式之间矛盾产生的机理,即扰动抑制性能和稳定性能在本质上的不相容性,确立了优先保证稳定性的参数优化策略,据此提出首先通过给定值跟随优化模式确定参数KP以保证稳定性,再通过扰动抑制优化模式确定参数KI、KD以优化扰动抑制性能的二次参数优化法,并对斯坦因经验公式进行了相应的修正。仿真结果证明该方法可很好地缓解该工况下稳定性与抗负荷扰动能力的矛盾,是可行和有效的。展开更多
文摘大量新能源并入电网,对水电的运行提出了更高的要求。为了提高水电的调节特性,提出一种考虑综合调节特性的水轮机调速器比例积分微分(proportional integral derivative,PID)控制参数整定方法。首先,基于特征线法和水轮机特性曲线建立了水轮机调节系统模型。其次,基于第三代非支配排序遗传算法(non-dominated sorting genetic algorithmⅢ,NSGA-Ⅲ),以转速的时间乘绝对误差积分准则(integrated time and absolute error,ITAE)和超调量为目标,以比例调节系数,积分调节系数和微分调节系数为决策变量,得到帕雷托(Pareto)解集。最后,基于优劣解距离法(technique for order preference by similarity to ideal solution,TOPSIS),以增减负荷工况下的功率反调,超调量,稳定时间,机组水头极值,转速ITAE和超调量为指标,最终得到综合调节特性最好的PID参数。结果表明:该PID参数整定方法可以有效提升水轮机的综合调节特性,为实际工程中PID参数的选取提供理论依据。
文摘针对不同工况下水轮机调节系统的控制要求,从计算机仿真的角度,讨论水轮机调速器参数优化的目标和意义。利用过渡过程和ITAE(integral of time-weighted absolute error)准则,着重对单机工况下的参数优化策略进行研究。通过分析PID控制系统优化模式之间矛盾产生的机理,即扰动抑制性能和稳定性能在本质上的不相容性,确立了优先保证稳定性的参数优化策略,据此提出首先通过给定值跟随优化模式确定参数KP以保证稳定性,再通过扰动抑制优化模式确定参数KI、KD以优化扰动抑制性能的二次参数优化法,并对斯坦因经验公式进行了相应的修正。仿真结果证明该方法可很好地缓解该工况下稳定性与抗负荷扰动能力的矛盾,是可行和有效的。
