燃气轮机发电机组的鲁棒自适应控制器制造技术

本发明专利技术涉及一种燃气轮机发电机组的鲁棒自适应控制器，包括如下步骤：首先建立孤岛模式下燃气轮机发电系统的数学模型，其次，当执行器故障发生时，系统设计的控制输入和实际输入不相同，因此引入健康因子；最后，设计鲁棒自适应控制器。鲁棒自适应控制器不依赖于系统模型参数，能够根据检测的系统输入输出状态确定合适的自适应规则，估计出系统不确定性的上限，继而保证做出的控制决策在系统扰动和模型包含未知的情况下依然能够保证系统稳定性，且系统变量能够在有限时间内收敛。

Robust adaptive controller for gas turbine generator

Robust adaptive controller of the invention relates to a gas turbine, comprising the following steps: firstly, establish the mathematical model of gas turbine power generation system islanding mode. Secondly, when the actuator failures occur, the system design of the control input and the actual input is not the same, so the introduction of health factor; finally, the design of robust adaptive controller. Robust adaptive controller does not depend on the parameters of the system, to determine the appropriate adaptive rules according to the system input and output state detection, to estimate the upper bound of system uncertainties, and then ensure the control decision in the system disturbance and model contains can still ensure the stability of the system are unknown, and the system variables can converge in finite time.

【技术实现步骤摘要】
燃气轮机发电机组的鲁棒自适应控制器
本专利技术涉及燃气轮机系统控制，具体涉及燃气轮机发电机组的鲁棒自适应控制方法。
技术介绍
我国能源消费结构以煤炭为主，清洁能源(包括天然气、风能、太阳能和水电等)占比远低于煤炭。而煤炭消费量大、用煤方式不清洁等问题，造成环境污染越来越严重，带来的其他问题也日益凸显。因而，寻求清洁可再生能源替代开发过度且污染严重的化石能源，成为各国政府的一致目标，这也是新一代能源技术的发展趋势。然而，部分可再生能源具有发电间歇的特点，包括太阳能、风能和潮汐能等，这种特性造成发电系统不能稳定供给能量用以满足用户侧需求，限制了此类可再生能源的推广应用。以天然气为燃料的燃气轮机发电系统灵活，能够快速响应用电侧的电量需求且发电效率高，在发电系统中具备独特的优势。燃气轮机发电系统作为其发电间歇时的替代，能够实现持续的能源供应，不仅稳固电网的负荷能力，还有助于推动可再生能源的发展。由于燃气轮机运行机理涉及专业知识广、模型复杂，给燃气轮机模型分析和系统控制器设计带来一定难度。目前燃气轮机转速环节广泛采取不需要系统精确模型就可以取得较好控制效果的PID控制算法，虽然通过现场扰动等方本文档来自技高网...

【技术保护点】
燃气轮机发电机组的鲁棒自适应控制器，其特征在于：该控制器的设计方法如下：S1：建立孤岛模式下燃气轮机发电系统的数学模型如下：

【技术特征摘要】
1.燃气轮机发电机组的鲁棒自适应控制器，其特征在于：该控制器的设计方法如下：S1：建立孤岛模式下燃气轮机发电系统的数学模型如下：其中、i＝1,2,3、gi表示第i个控制器增益、g4(x)表示第4个控制器增益、θiT表示第i个参数矩阵、θ4T表示第4个参数矩阵、为第i个非线性方程、为第4个非线性方程、u为系统的设计控制输入、y为系统输出、x1表示燃气轮机转速ω、x2为进入涡轮气体流量Wf2、x3为燃烧室燃料流量Wf3x4为经过阀门调整后进入的燃料量Wf4、x(t)＝[x1,…,x4]T∈R4为状态矩阵；S2：引入健康因子ρ(t)，表示如下公式(1)改写为公式(2-1)：其中，△i表示第i个时变未知扰动项、△4表示第4个时变未知扰动项，ua为系统实际输入；ua＝ρ(t)u(2-2)；其中，u为系统的设计控制输入，ρ(t)代表执行器的健康因子，0<ρ(t)<1；S3：动态面设计，引入坐标变换如公式(3-1)和(3-2)：z1＝x1-yd(3-1)；zi＝xi-αif,i＝2,3,4(3-2)；其中，yd为转速参考值，αif为一阶滤波器；定义误差面如公式(3-3)：yi＝αif-αi-1,i＝2,3,4(3-3)；αi为虚拟控制器如公式(3-4)：其中，ξi表示滤波...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋永端，谭雪琴，高瑞贞，
申请(专利权)人：青岛格莱瑞智能控制技术有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37