基于滑模观测器的燃气轮机自抗扰转速控制方法及系统技术方案

技术编号:44587698 阅读:28 留言:0更新日期:2025-03-14 12:47
本申请公开了基于滑模观测器的燃气轮机自抗扰转速控制方法及系统,涉及燃气轮机技术领域,该方法以燃油流量为输入量、燃气轮机动力涡轮转速为状态量建立燃气轮机的运行状态方程,以自适应高阶滑模观测器获取不确定扰动的估计值,基于自抗扰控制理论设计动力涡轮转速控制器,以燃机设定转速作为控制目标值,通过对观测器估计的扰动值实时进行补偿,实现对转速鲁棒控制,使得控制器在系统参数发生突变的情况下仍能保持较好的控制精度。本申请的燃机动力涡轮转速控制方法对燃机建模误差和外部干扰具有较强的鲁棒性,可明显的提高系统的跟踪性能和自抗扰能力。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及燃气轮机,尤其涉及基于滑模观测器的燃气轮机自抗扰转速控制方法及系统


技术介绍

1、燃气轮机是以连续流动的气体为工质带动叶轮高速旋转,将燃料的能量转变为有用功的内燃式动力机械。燃气轮机通过起动电机或压缩空气带动压气机进行起动过程的空气压缩,点火燃烧进入到慢车或以上工况后,通过动力涡轮做功带动压气机,实现自稳定循环,并向外做功,实现动力输出。

2、燃气轮机通常采用闭环转速控制,以燃油流量为控制输入。但燃气轮机本身的强非线性特性和长时间运行所导致的效率衰减通常导致其存在建模误差,而转速传感器由于恶劣环境或电磁干扰,信号采集经常会产生波动或失真,使得控制系统误动作,导致降工况、紧急停机等故障发生。


技术实现思路

1、本申请针对现有燃气轮机控制系统由于建模误差或在转速传感器受到外部干扰时,无法有效消除扰动项而导致控制失稳的技术问题,提出了一种基于自适应高阶滑模观测器的燃气轮机自抗扰转速控制方法,该方法包括:

2、s110,以燃油流量为输入量 u(t)、燃气本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.基于滑模观测器的燃气轮机自抗扰转速控制方法,其特征在于,该方法包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述S110进一步包括:所述构建燃气轮机的状态方程为:

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,定义所述不确定项d(t)为全局有界可导,导数为,且d(t)满足Lipschitz条件:,其中,,表示模型不确定项的上界,为已知常数,表示函数的范数。

4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述S120进一步包括:所述自适应高阶滑模观测器用于得到所述不确定项d(t)的估计值Z2的导数和辅助转速估计变量Z1的导数,则所述滑模观测器表示为:...

【技术特征摘要】

1.基于滑模观测器的燃气轮机自抗扰转速控制方法,其特征在于,该方法包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述s110进一步包括:所述构建燃气轮机的状态方程为:

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,定义所述不确定项d(t)为全局有界可导,导数为,且d(t)满足lipschitz条件:,其中,,表示模型不确定项的上界,为已知常数,表示函数的范数。

4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述s120进一步包括:所述自适应高阶滑模观测器用于得到所述不确定项d(t)的估计值z2的导数和辅助转速估计变量z1的导数,则所述滑模观测器表示为:

5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,令表示所述不确定项d(t)估计误差,则所述d(t)估计误差的导数为:

6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员:吴一鸣严传续朱嵘嘉尹菲曹峰刘振冲
申请(专利权)人:上海中船船舶设计技术国家工程研究中心有限公司
类型:发明
国别省市:

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