一种基于NSGA-Ⅱ遗传算法的自抗扰控制的串级燃气轮机功率控制方法技术

本发明专利技术的目的在于提供一种基于NSGA

【技术实现步骤摘要】
一种基于NSGA
‑Ⅱ
遗传算法的自抗扰控制的串级燃气轮机功率控制方法


[0001]本专利技术涉及的是一种燃气轮机控制方法。

技术介绍

[0002]燃气轮机具有功率密度高、燃料适应性强、效率高等优势，广泛应用于航空 飞机、船舶动力推进、联合循环发电等领域中。随着电子电力技术、测控技术、 先进控制技术、人工智能技术等新兴技术的兴起，对燃气轮机的控制将有更大的 提升。如何利用新兴技术提高燃气轮机性能，解决限制燃气轮机发展问题，成为 燃气轮机发展亟需解决的问题。特别是在船舶推进应用中，实现燃气轮机推进低 耗能、低污染问题已迫在眉睫。
[0003]船舶燃气轮机既可用于驱动，又可用于发电等，多工作用途的特点，导致燃 气轮机的控制方式存在差异。特别是在燃气轮机发电过程中，燃气轮机并网控制 要求高，要求转速控制精确，波动误差小；燃气轮机推进过程中，同样需要其转 速控制稳定以实现稳定推进。另一方面，由于燃气轮机工作模式众多，且存在排 温、转速等限制，要求在模式切换时能够实现无扰切换。由于燃气轮机热力过程 复杂，存在非线性、大时滞的特点，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于NSGA
‑Ⅱ
遗传算法的自抗扰控制的串级燃气轮机功率控制方法，其特征是：包括外环、内环、NSGA
‑Ⅱ
遗传算法优化；所述NSGA
‑Ⅱ
遗传算法优化为：(1)确定所选的优化工况及模型初始输入参数，模型输入的初始参数包括：可转导叶角度，控制器参数，运行环境，工况负载；(2)进行多目标优化方法初始参数设置，包括迭代次数、种群大小、目标个数、模拟二进制交叉参数、多项式变异参数、交叉概率、变异概率；(3)产生初始种群，种群变量包括可转导叶角度，控制器参数，运行环境，工况负载；(4)进行自变量约束判断：判断条件包括可转导叶角度限制、油门调节速度限制、可转导叶角度调节速度限制、进气压力温度限制，油门调节速度限制、可转导叶角度调节速度限制通过约束控制器参数实现，若满足约束则进行步骤(5)，若不满足返回步骤(3)重新产生新种群；(5)调用燃气轮机模型将种群中变量赋值计算，得出燃气轮机性能指标，其中优化的目标为污染物排放量、燃油消耗量、高低压转子转速；目标约束包括排温约束限制、燃料量约束限制、喘振约束限制、高低压转子转速约束限制；(6)判断约束目标是否满足约束限制，若满足进行步骤(7)，不满足返回步骤(3)重新产生新种群进行计算；(7)进行快速非支配排序操作及拥挤度计算；(8)根据交叉变异概率执行种群交叉变异操作；(9)根据步骤(7)计算出的拥挤度进行精英保留策略，依据非支配排序优先级，淘汰较差的解，将保留下来的解与交叉变异解产生新的种群；(10)判断是否满足设定的迭代次数，若满足则输出当前解集为帕累托最优解集，若不满足则返回步骤(3)将新种群再次进行步骤(4)
‑
(10)多目标优化操作，直到满足迭代次数，输出可转导叶角度、外环二阶控制器参数b0和内环一阶控制器参数β1，β2，的帕累托最优解集；外环为二阶线性自抗扰控制器，内环为一阶线性自抗扰控制器，外环二阶线性自抗扰控制器包括比例微分控制器Kp
out
，Kd
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与扩张状态观测器ESO
out
，所述内环一阶线性自抗扰控制器包括比例控制器Kp
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与扩张状态观测器ESO
in
；低压轴扭矩表...

【专利技术属性】
技术研发人员：范立云，沈崇崇，陈澳雪，许聪聪，李宏铖，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：