[发明专利]一种基于模糊内膜控制的水轮机调速系统鲁棒性评估方法

摘要

本发明涉及控制系统鲁棒性评估技术领域，具体是本发明提供了一种基于模糊内膜控制的水轮机调速系统鲁棒性评估方法，可用于系统鲁棒性的定量评估。在辨识出系统传递函数并确定被控对象的随机参数向量及概率密度函数后，以蒙特卡洛抽样仿真的方式，将调节时间和超调量作为评价系统鲁棒性的性能指标，根据可接受概率的大小从而定量评价控制系统的鲁棒性。除此之外，本方法为水轮机调速器系统设计了一套基于模糊内膜控制算法的控制器。由仿真结果可以看出，本文为水轮机调速系统设计的模糊内膜控制器在控制品质上明显优于传统的PID控制器。除此之外，通过本发明提出的方法，可实现定量比较模糊内膜控制系统和PID控制系统鲁棒性的目的。

主权项

1.一种基于模糊内膜控制的水轮机调速系统鲁棒性评估方法，其特征在于，包括以下步骤：阶段一：模型辨识阶段Step1、收集目标水电厂水轮机的设计资料，结合现有文献确定目标水电厂水轮机模型、液压伺服系统模型和同步发电机模型的传递函数形式；Step2、根据实际水电厂运行情况，确定水电厂水轮机模型、液压伺服系统模型和同步发电机模型的传递函数中的待定系数，从而确定水轮机调速控制系统的传递函数；阶段二：控制策略设计阶段Step3、确定模糊控制策略；Step4、设计Mamdani二维模糊控制器的模糊规则；阶段三：系统鲁棒性定量评估阶段Step5、确定被控对象的随机参数向量q及其概率密度函数f(q)，选择参与鲁棒性评价的系统性能指标J(q)；Step6、确定精度χ和置信水平δ的值，再计算抽样次数N；Step7、对被评价系统进行N次蒙特卡洛抽样仿真，得到N组系统性能指标J(q)的值，绘制J(q)的累计频率曲线并计算样本均值μ和样本标准差S；Step8、确定性能水平j，根据J(q)的累计频率曲线计算对应性能水平j下性能可接受概率的估计值，通过性能可接受概率的估计值及样本均值μ、样本标准差S对控制系统的鲁棒性进行定量地评价。