同步发电机励磁智能控制

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毕业论文范文题目： 同步发电机励磁智能控制，论文范文关键词： 同步发电机励磁智能控制
同步发电机励磁智能控制毕业论文范文介绍开始：
　　（全文共36页，17273字）
　　前言
　　随着经济的发展，PID控制器的应用越来越广泛。常规的PID控制器具有算法简单、稳定性好、可靠性高的特点，加之设计容易、适应面广，是过程控制中应用最为广泛的一类基本控制器，它对于各种线性定常系统的控制，能够获得满意的控制效果，尤其适用于被控对象参数固定。非线性不严重的系统。
　　在实际应用中，被控对象通常是负荷多变、干扰因素复杂的，要获得满意的控制效果，需要对PID参数不断地进行在线调整。有时由于这些参数的变化无常，往往没有确定不变的数学模型和规律可循，利用模糊控制器调节不失为一种实用、简便可行的选择。模糊控制器能充分发挥利用操作人员进行实时非线性调节的成功操作经验，充分发挥PID控制器的优良控制作用，是整个系统达到最佳控制效果。但是，常规的模糊PID控制系统由于量化因子、比例因子和论域的固定化，在实际的控制过程中不能很好地满足调节范围和控制精度。基于变论域思想，结合同步发电机励磁控制的要求，本设计将变论域自适应模糊控制应用于船舶同步发电机励磁控制中。
　　模糊数学理论，是一种处理模糊现象的新型数学方法。模糊数学和模糊控制理论是1964年Zadeh教授提出的，在之后的几十年中模糊理论的到了飞速的发展。模糊控制器是模糊控制理论的一个重要分支，也是模糊控制系统的核心。模糊控制的突出特点在于：控制系统设计不要求知道被控对象的精确数学模型，只需要提供现场操作人员的经验知识及操作数据；控制系统的鲁棒性强，适用于解决常规控制难以解决的非线性、时变性级大滞后等问题；以语言变量代替常规的数学变量，易于形成专家“知识”。控制系统采用“不精确推理” 控制系统的设计不要求知道被控对象的精确数学模型，只需要提供，推理过程模仿认得思维过程；由于介入了人的经验，因而能够处理复杂甚至“病态”系统。
　　常规的模糊控制的两个问题在于：改进稳态控制精确度和提高智能水平与适应能力，所以这就要求我们在实际应用中要将模糊控制或模糊推理的思想与其他相对成熟的控制理论或方法相结合起来，从而获得理想的控制结果。模糊控制尚不完善需月其他智能控制方法相结合，组成更有适应性的模糊控制。
　　目前优化模糊控制器的方法主要有三种：第一类主要是优化量化因子和比例因子，该类方法主要是通过采用智能优化法对量化因子、比例因子进行优化，此类方法在数学模型完可知的情况下能取得较好的额效果，但是对于复杂的励磁控制系统而言，实
　　用性不强。第二类主要以修改模糊控制规则为主，主要有以下三种方法：一是专家根据经验定义语言变量的隶属函数和控制规则，这些隶属函数和控制规则在系统运行过程中保持不变，因此，对于一个具有特殊要求的系统来说，不存在确定隶属函数和控制规则；而是根据系统的前期响应利用自组织算法来自动进行修改规则，已达到理想的控制效果，而在较少的采样时间内完成规则库的优化是一个艰苦的工作；三是简化模糊控制规则，根据误差给出模糊控制规则的解析表达式，此种方法没有充分利用人的经验控制。第三类主要以优化论域为主。本文的设计就是根据此类方法来优化模糊控制器。变论域控制即输入和输出的论域可以根据控制要求按一定的准则进行伸缩变化，变论域目的主要是解决各种模糊控制各种模糊控制在设计及控制时出现的出现的问题，由于变论域不依赖数学模型，从而是设计更简单而控制效果更好。这也是本次试图才有次优化方法的原因。
　　本设计共分为六章，第一章是设计说明书，主要是对该设计要求，条件以及设计的相关理念进行阐述说明；第二章是绪论，简介了同步电机以及MATLAB仿真工具；第三章是对这次研究的模糊控制理论做了简要的介绍；第四章是船舶同步发电机励磁自动控制系统的数学模型建立，建立两个数学模型，1对象为传递函数，2对象为单机无穷大系统；第五章则是变域论的模糊PID控制器的设计；第六章仿真实验，通过利用MATLAB仿真，体现变论域的优势。通过仿真可以看出变论域模糊PID励磁控制器与经典PID励磁控制器和传统的模糊PID励磁控制器相比，在改善系统动态品质及对系统参数发生改变时的鲁棒性均优于常规PID励磁控制器，在实际应用中有一定的推广价值。
　　目录
　　前言 2
　　摘要 6
　　ABSTRACT 7
　　第一章绪论 1
　　1.1同步电机的简介 1
　　1.2同步发电机励磁系统发展 2
　　1.3同步发电机励磁系统的构成 3
　　1.4同步发电机励磁原理分析 3
　　1.5励磁系统的发展现状 4
　　1.6同步发电机励磁控制的意义 7
　　本章小结 7
　　第二章励磁系统的数学模型 8
　　2.1同步发电机的系统框图 8
　　2.2励磁系统数学模型的建立 8
　　2.21同步发电机的传递函数 8
　　2.22电压测量单元 9
　　2.23功率放大单元 9
　　2.24常规PID控制器的传递函数 9
　　本章小结 9
　　第三章模糊控制理论基础 10
　　3.1模糊控制理论的提出 10
　　3.2模糊控制的特点 10
　　3.3模糊控制器的基本组成 10
　　3.31传统控制系统的结构 10
　　3.32模糊控制器结构 11
　　3.3模糊控制器的设计 11
　　3.31模糊PID控制器的组成原理 11
　　3.32参数的整定 12
　　3.33各变量的隶属度函数的确定 13
　　3.34建立模糊控制规则表 14
　　本章小结 15
　　第四章变域论的模糊PID控制器的设计 17
　　4.1控制器结构的设计 17
　　4.11变论域模糊控制思想 17
　　4.12变论域模糊PID控制器的设计 18
　　4.2变论域的伸缩因子的选择 19
　　4.21变论域和伸缩因子 19
　　4.22伸缩因子的选择 19
　　本章小结 20
　　第五章仿真实验 21
　　5.1系统仿真技术概述 21
　　5.2MATLAB仿真工具简介 21
　　5.3励磁控制器的建模 23
　　5.4仿真实验 26
　　本章小结 27
　　结论与展望 28
　　谢词 29
　　参考文献 30
　　摘要
　　本次毕业设计的主要内容是结合同步发电机励磁控制的要求，将变论域自适应模糊控制应用于船舶同步发电机励磁控制中。
　　首先是根据船舶同步发电机励磁自动控制系统建立数学模型建立；然后设计变论域的模糊PID励磁控制器；最后通过仿真对比变论域的模糊PID励磁控制与PID、模糊PID控制器，通过在MATLAB中仿真，可以看出变论域模糊PID励磁控制器与经典PID励磁控制器和传统的模糊PID励磁控制器相比，在改善系统动态品质及对系统参数发生改变时的鲁棒性均优于常规PID励磁控制器，在实际应用中有一定的推广价值。
　　关键词：PID控制器，模糊PID控制器，变论域的模糊PID
　　ABSTRACT
　　The main contents of this graduation project is a combination of a synchronous generator excitation control, variable universe adaptive fuzzy control is applied to excitation control of synchronous generator in ships.
　　The first is based on ship excitation control system for synchronous generator mathematical model; and then the design of variable universe fuzzy PID controller; finally through the simulation of variable universe fuzzy PID control of excitation and PID, fuzzy PID controller, through the MATLAB simulation, can be seen on variable fuzzy PID controller and the classical PID controller and the fuzzy PID controller, to improve the dynamic quality of the system parameters change and the robustness are better than that of conventional PID controller, the practical value of popularization.
　　KEY WORDS: bus protection, circuit protection, protection of main transformer
　　第一章绪论
　　传统的船舶电站同步发电机励磁PID控制器，一旦参数整定计算好后，在整个控制过程中都是固定不变的，而在实际系统中，由于系统状态和参数等发生变化时，过程中会出现不确定性，系统很难达到最佳的控制效果。常规的模糊PID控制系统由于量化因子、比例因子和论域的固定化，在实际的控制过程中不能很好地满足调节范围和控制精度。基于变论域思想，结合同步发电机励磁控制的要求，本设计将变论域自适应模糊控制应用于船舶同步发电机励磁控制中。

以上为本篇毕业论文范文 同步发电机励磁智能控制的介绍部分。

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