论文部分内容阅读
目前对汽轮机数字电液控制系统(Digital Electro-Hydraulic Control System, DEH)进行仿真普遍采用面向微分方程的方法,通过建立描述系统对象的数学模型来替代实际系统进行仿真试验,这种方法直观性、扩充性和可维护性都比较差。针对该问题,本文提出了一种多粒度层次的模块划分方法与混合建模方法,采用面向过程式和面向物理对象的建模方法建立不同粒度模块的模型,通过联合仿真技术完成模型的集成,将模糊PID控制策略应用到DEH系统中,为提高控制性能提供了参考。论文的主要工作包括以下几个方面：1、汽轮机数字电液控制系统多粒度层次模块划分分析汽轮机DEH系统建模的结构和功能的基础上,本文提出了一种针对复杂系统的多粒度层次模块划分方法,通过分解模块对象和建立数学模型,确定各粒度层模块的输入输出和接口,以汽轮机DEH控制系统为研究对象,采用多粒度层次的模块划分方法对汽轮机DEH系统模块进行合理的划分。2、考虑模块耦合性的汽轮机DEH系统混合模型构建通过分析汽轮机DEH系统建模面向过程式和面向物理对象方法的优缺点,本文提出了一种将这两种方法混合的建模理论,考虑学科子系统模块的耦合性,分别用面向过程式和面向物理对象的方法构建了汽轮机DEH系统液压、蒸汽、电气控制学科子系统模块的数学模型和仿真模型,并且对关键模块进行了仿真试验,验证模块的相关性能。3、基于模糊控制的汽轮机DEH系统控制器优化设计针对汽轮机DEH系统的复杂性以及对控制品质的要求,采用模糊PID控制策略对汽轮机DEH系统的控制器进行改进优化,改进了原有的电气控制子系统仿真模型,通过对比改进前后系统的转速输出曲线和功率输出曲线,使系统的控制性能得到了优化。4、汽轮机数字电液控制系统联合仿真构建汽轮机DEH系统联合仿真架构,完成对蒸汽、液压、电气控制学科子系统仿真模型的集成,通过设置仿真接口和初始参数,实现了汽轮机DEH系统的联合仿真,对比联合仿真的结果和实际情况,使仿真模型的准确性和新建模方法的可行性得到验证。