[发明专利]一种带有有界控制输出的火电机组的协调控制方法

摘要

本发明涉及一种火电机组的控制方法，尤其涉及一种带有有界控制输出的火电机组的协调控制方法，属于自动控制技术领域；其步骤包括火电机组系统模型分析及建模、利用Barrier李雅普诺夫函数进行火电机组的输出有界控制设计和跟踪性能检验与参数调节等。本发明基于Barrier李雅普诺夫有界函数来设计控制律，可实现对火电机组伺服电机实际负荷、实际汽压以及二者变化率的输出有界控制。

主权项

一种带有有界控制输出的火电机组的协调控制方法，其特征在于：包括如下步骤，步骤一：火电机组系统模型分析及建模；分别定义状态变量x、控制输入u及变换矩阵G，并将火电机组协调控制系统描述为：x＝Gu                                          (2)取如下变换u=G-11s2+s001s2+sτ---(3)]]>其中，则从而可得到火电机组控制系统方程为：x··1=τ1-x·1x··2=τ2-x·2---(4)]]>步骤二：利用Barrier李雅普诺夫函数进行火电机组的输出有界控制设计；1)设定预定指令x1d、x2d，与系统的状态x1、x2相减得到z1＝x1‑x1d，z2＝x2‑x2d，则有2)通过李雅普诺夫函数设计控制器；定义李雅普诺夫函数如下：V=12logkb12kb12-z12+12logkb22kb22-z·12+12z·12+12k1z12+12logkb32kb32-z22+12logkb42kb42-z·22+12z·22+12k2z22---(9)]]>其中，log(·)为自然对数，kb1和kb3分别为期望的输出量上限，kb2和kb4分别为期望的输出速度信息上限，初始条件满足|z1(0)|＜kb1，|z2(0)|＜kb3，3)对式(9)求导经运算并将式(4)代入可得V·=z·1[z1kb12-z12+k1z1+(1kb22-z·12+1)(τ1-x·1-x··1d)]+z·2(z2kb32-z22+k2z2+(1kb42-z·22+1)(τ2-x·2-x··2d))---(10)]]>由此可得基于Barrier李雅普诺夫函数的控制器为τ1=x·1+x··1d-(kb22-z·12kb22-z·12+1)(z1kb12-z12+k1z1+k3z·1)---(11)]]>τ2=x·2+x··2d-(kb42-z·22kb42-z·22+1)(z2kb32-z22+k2z2+k4z·2)---(12)]]>将式(11)、(12)所述控制器代入式(3)中，即得实际控制律u；步骤三：跟踪性能检验与参数调节；利用数值计算和控制系统仿真工具Matlab进行仿真验证；步骤四：设计结束。