[发明专利]一种计及超低频振荡的调速器PID参数鲁棒优化方法

摘要

本发明公开了一种计及超低频振荡的调速器PID参数鲁棒优化方法，首先根据反映系统的超低频振荡的暂态信息，并结合ITAE准则制定了目标函数；再充分利用计及超低频振荡存在的多种工况情形，构建了min‑max鲁棒优化模型；最后基于两阶段松弛算法进行鲁棒寻优，从而得到了在多种工况情形下均可有效抑制系统超低频振荡的PID参数。

主权项

1.一种计及超低频振荡的调速器PID参数鲁棒优化方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)、基于ITAE准则，建立计及超低频振荡在各种工况下的调速器参数优化目标函数J；u＝[kp‑1,kD‑1,kP‑1,TD‑1,…kp‑n,kD‑n,kP‑n,TD‑n]w＝[Tw‑1,…Tw‑n]u∈Uw∈W其中，u为全部待优化调速器参数的集合，即计及超低频振荡的控制变量；w为全部调速器水锤效应参数的集合，即计计及超低频振荡的不确定性变量；(2)、引入两阶段松弛求解算法对目标函数J的鲁棒性优化求解；(2.1)、第一阶段松弛求解算法对目标函数J求解初始化不确定性变量w，初始迭代次数m＝1；引入辅助变量δ，第一阶段松弛后极小化问题表示为：J(u,w)≤δu∈U在u的可行域U内，利用粒子群优化算法对上式进行循环迭代，得到最优解uj，δj，j表示第j次迭代；(2.2)、利用uj替代步骤(1)中目标函数J中的u，再对更新后的目标函数J求解极大值；w∈W在w的可行域W内，利用粒子群优化算法对上式进行循环迭代，得到最优解wi，从而得到相应的极大值J(uj,wi)，i表示第i次迭代；(3)、检验算法是否满足收敛条件：设置一足够小的正数ε，如果满足J(uj,wi)≤δj+ε，则J(uj,wi)收敛，wi即为最终解，wi集合内的各个元素即为鲁棒优化所得的调速器PID参数；否则，令m＝m+1，再添加约束条件J(uj,w)≤δ至步骤(1)的目标函数J，然后重复上述步骤(1)‑(3)，直至目标函数J满足收敛。