[发明专利]抽水蓄能机组调速系统的快速非线性模糊预测控制方法

摘要

本发明公开了一种抽水蓄能机组调速系统快速非线性模糊预测控制方法，包括模糊PID参数自适应、在线滚动预测和控制律计算三个步骤；该控制方法具有模糊PID控制的参数随工况自调整功能，且通过控制器中建立的抽水蓄能机组调速系统非线性模型利用在线滚动预测方法对系统未来状态进行预测，在即时控制律的设置时考虑到了系统未来状态量偏差信息；本发明提供的这种预测控制方法能够满足抽水蓄能机组在不同工况下的控制过程，有效提高机组控制精度，改善机组运行过程的暂态性能。

主权项

一种抽水蓄能机组调速系统的快速非线性模糊预测控制方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)建立抽水蓄能机组调速系统的非线性预测模型，包括液压执行机构模型、水泵水轮机非线性模型、有压引水系统模型和发电机模型；(2)根据抽水蓄能机组频率的测量值与给定值之间的差值及差值的变化量，采用模糊推理方法确定每个采样周期的PID控制参数的实时值；(3)根据所述的非线性预测模型，在当前采样周期采用在线滚动预测的方法对预测时域内系统状态进行状态预测，获取本时刻的预测时域内预测状态量序列；(4)根据所述预测状态量序列，对机组频率偏差按预测步数进行非线性权重衰减方式的加权处理，获得机组的累积频率偏差预测值；根据累积频率偏差预测值与增量型PID控制的控制量增量求解公式，获得当前时刻控制量增量Δu(k)；根据当前时刻控制量增量Δu(k)获得即时控制律u(k)；(5)将所述即时控制律作用于抽水蓄能机组调速系统，直到进入下一控制器采样周期；(6)在下一采样周期中，重复步骤(2)～(5)，直到控制过程结束。