[发明专利]微型燃气轮机起动机电流抗积分饱和PI控制方法

说明书

本发明公开了一种微型燃气轮机起动机电流抗积分饱和PI控制方法。它包括如下步骤，步骤一：确定喷油量；步骤二：根据起动电机电流调整单位喷油量耗时；步骤三：采用遇限削弱积分法进行抗积分饱和。本发明具有防止控制器进入积分饱和区，加快控制器的反应调节，减小起动机电流波动量，使起动阶段起动机电流更加平稳的优点。

技术领域

本发明涉及微型燃气轮机起动机电流控制技术领域，更具体说是一种微型燃气轮机起动机电流抗积分饱和PI控制方法。

背景技术

微型燃气轮机一般指功率在500kw以下的燃气轮机。在微型燃气轮机的起动过程中，起动电机电流控制在工业上常用PI控制。PI控制存在积分饱和的问题，当系统存在一个方向的误差时，由于积分的累加作用会使控制量一直增大，可能会使控制量达到执行器的执行阈值，如果此时误差的方向发生改变，控制量会逐渐减小，控制量也会退出饱和区，执行器也会在阈值内执行；如果此时误差方向还是没有改变，控制量会继续增大但是执行器会一直保持在阈值，此时控制量就进入了饱和区。进入饱和区越深，退出饱和区时间就会越长，在饱和区时执行器会一直在阈值位置，如果误差发生反向，执行器不会立刻有反应，控制量会慢慢减小，等执行器退出饱和区才会有反应。这样就会使控制的动态响应变差，控制性能变差。由于PI控制存在积分饱和的问题，造成微型燃气轮机起动过程中，起动电机电流波动较大的问题。

因此，现亟需开发一种使起动阶段起动机电流更加平稳的微型燃气轮机起动机电流抗积分饱和PI控制方法。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种微型燃气轮机起动机电流抗积分饱和PI控制(PI控制的意思是指根据给定值与实际输出值构成的控制偏差，将偏差的比例和积分通过线性组合构成控制量，对被控对象进行控制)方法，具有防止控制器进入积分饱和区，加快控制器的反应调节，减小起动机电流波动量，使起动阶段起动机电流更加平稳。

为了实现上述目的，本发明的技术方案为：微型燃气轮机起动机电流抗积分饱和PI控制方法，其特征在于：包括如下步骤，

步骤一：确定喷油量；

步骤二：根据起动电机电流调整单位喷油量耗时；

步骤三：采用遇限削弱积分法进行抗积分饱和。

在上述技术方案中，在步骤一中，确定喷油量，如式(1.1)所示，

U(i+1)＝k_pe(i+1)+k_i∫e(i+1)dt (1.2)

e(i)＝I_st-I(i) (1.3)

上式(1.1)、(1.2)、(1.3)中：G_f为喷油量(g/s)；

U为时间间隔(s)；

I_st为电流设定值(A)；

I为电流值(A)；

e为电流值与电流设定值之间的误差(A)；

k_p为比例常数；

k_i为积分常数；

i为时间节点序列。

在上述技术方案中，在步骤二中，当起动电机电流变大时，减小单位喷油量耗时；当起动电机电流过小时，增加单位喷油量耗时。

在上述技术方案中，在步骤三中，防止控制器进入积分饱和区，采用遇限削弱积分法进行抗积分饱和，具体如下所示，

S31：采集数据，计算误差e(k)；