修改模型预测控制和复合控制战略的设计,用于液压轮机调节系统
1Engineering Research Center for Metallurgical Automation and Measurement Technology of Ministry of Education, Wuhan 430081, China; Institute of Robotics and Intelligent Systems, Wuhan University of Science and Technology, Wuhan 430081, China; School of Artifitial Intelligence and Automation, Wuhan University of Science and Technology, Wuhan 430081, China.
本研究介绍了液压轮机调节系统 (HTRS) 的先进控制策略,使用了模型预测控制和最佳适应模糊分数顺序PID (MPC-AFFOPID) 方法的组合方法. 这种新的方法显著提高了复杂的水电运营中的系统性能和适应性.
科学领域:
- 控制系统工程 控制系统工程
- 水力发电工程 水力发电工程
- 模糊的逻辑控制控制模糊的逻辑控制
背景情况:
- 由于强大的合特性,液压轮机调节系统 (HTRS) 存在重大控制挑战.
- 开发高性能控制策略对于高效和稳定的水电运营至关重要.
研究的目的:
- 为HTRS提出一个改进的TS模糊建模方法和一个增强的模型预测控制 (MPC) 控制器.
- 开发一个复合控制框架,将MPC与最佳自适应模糊分数顺序PID (AFFOPID) 集成在一起,以提高稳定性和适应性.
主要方法:
- 基于Luenberger观察家理论的改进TS模糊建模方法被开发用于准确和简单的系统建模.
- 一个增强的MPC控制器被设计用于利用回落地平线的优化来缓解不确定性并实现高精度的轨迹跟踪.
- 提出了一种具有动态补偿机制的复合MPC-AFFOPID控制器,可以协同结合MPC和AFFOPID的优势.
主要成果:
- 改进的TS模糊模型提高了建模精度和参数识别,将根平均平方误差 (RMSE) 降低了高达97%.
- 与单一控制策略相比,拟议的MPC-AFFOPID控制器提高了性能和响应速度,减少了高达85%的上升时间,并提高了高达80%的指标.
结论:
- 开发的MPC-AFFOPID控制器有效地协调HTRS动态性能和不同条件下的操作约束.
- 拟议的控制策略克服了传统方法的适应性限制,证明了水电系统的显著有效性和工程潜力.
更多相关视频
08:35Interactive and Visualized Online Experimentation System for Engineering Education and Research
Published on: November 24, 2021
06:45Design and Application of a Fault Detection Method Based on Adaptive Filters and Rotational Speed Estimation for an Electro-Hydrostatic Actuator
Published on: October 28, 2022
相关概念视频
Turbine-Governor Control
PD Controller: Design
Designing a continuous-data controller requires selecting and linking components like adders and integrators, which are fundamental in Proportional,...
PID Controller
Time-Domain Interpretation of PD Control
Consider the example of control of motor torque. Initially, a positive...
Design Example: Creating a Hydraulic Model of a Dam Spillway
Controller Configurations
Control-system compensation involves various configurations, most commonly series or cascade compensation, in which the controller...
