Thiết kế và mô phỏng hệ thống điều khiển dự báo turbine hơi

Hàm Laguerre and DMPC ...

LỜI CẢM ƠN Tác gi xin gi l     i th  ng dn PGS.TS        rt nhit tình kp thi v chun mơn thc hin lui vi lịng bin tt c thy cô B u khin T ng -  i hc Bách khoa Hà Ni, nhuyt kin th quý báu cn thi i vit hồn c lu Tác gi  lịng bic Vin th ng tái t ng nghi   ng viên thi gian nghiên cu thc hin lu         con, nh   ng viên tinh th rt nhiu trình thc hin lu 1708177951718c256faba-bc03-4770-8d26-a27a3c8ec699 170817795171724945ab4-7acc-4b81-8871-1edc969a16c8 17081779517172e8440ca-59e1-44d3-969b-3ab488a5144d LỜI CAM ĐOAN Tên là: Lê Vit Hùng  Hc viên lp cao hu khin T ng hố - Khóa BK2011B i hc Bách Khoa Hà Ni Hii Vin Thng tái to  tài t k và mô phng h thu khin d báo turbine  thy giáo, PGS.TS Hồng Minh ng dn cơng trình ca riêng Tt c tài liu tham khu có ngun gc, xut x rõ ràng Tác gi xin cam t c nhng ni dung lu  yêu cu ca thng dn Nu có v ni dung ca lu tác gi xin hoàn toàn chu trách nhim MỤC LỤC DANH MC HÌNH V  TH  U t vn  1.2 Nc hin c hin 1.3 B cc ca lu NG QUAN V U KHIN D BÁO 10 2.1 Gii thiu chung .10 2.2 Các dc s dng thit k 12 2.3 Mơ hình trng thái vi thành phn tích phân m rng 13 u khin d báo mt ca s t 16 u khin d báo cho h MIMO 22  29 3.1 Gii thiu chung v  29 3.2 Cu to nguyên lý vn hành 29 ng 31 3.3 Thit lp hàm truyng thái cng .38 3.4 Các kiu tc ng dng 41 3.5 Tóm tt 46 T K MPC S DNG HÀM LAGUERRA 47 4.1 Gii thiu 47 4.2 Hàm Laguerre and DMPC 47 4.3 S dng hàm Laguerra thit k MPC 49 4.4 Áp dng cho h thng MIMO 54 4.5 Gii pháp chn tín hiu vu kin ràng buc cho h SISO 57 T K B U KHI 62 c thit k b u khin d báo s dng hàm Laguerra 62 5.2 Gi lp hàm truyng thái ca h th 63 u khic c rng 65 5.4 Thit k b u khin DMPC 66 nh ca h thng vi b u khin DMPC 66 5.6 Kt qu mô phng h thu khin d  67 5.7 Nhn xét 76 T LUN 77 6.1 Kt qu ca lu .77 c tin .77 6.3 Kh  rng ca lu .78 TÀI LIU THAM KHO 79 Ph l U KHIN MPC S DNG HÀM LAGUERRA VÀ MÔ PHNG H THNG TRÊN MATLAB 80 DANH MỤC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ Hình 2.1: Mt du khin d báo da theo mơ hình 12  khi h thu khin d báo ri rc theo thi gian 22 ng dc bên mp 31 Hình 3.2: Bung tua bin 32 Hình  hàm truyn ca bung tua bin 33 Hình 3.4: Mơ hình ca bung t .34 Hình 3.5: Cp ni tip vi hai khâu gia nhit li .35 Hình 3.6: Mơ hình tuyn tính xp x 35 Hình 3.7: Mơ hình máy phát vi ti ph thuc tn s 37 Hình 3.8: Mơ hình máy phát rút gn 38 Hình 3.9: Mơ hình ca h thng tua bin  máy phát 38  u ty lc 42  cu khin cu tn thy lc .43  u tn t .45  dc (4%) cu tc 46 Hình 4.1: Mng Laguerre ri rc hóa (Discrete Laguerre network) .48 c c 65 Hình 5.2: Giá tr c biu din mt phng phc 67 Hình 5.3: H thu khin MPC m 68 Hình 5.4: Kt qu mơ phu ca h thu khin d báo vi tham s a=0.5; N=5; r w =0.1; 69 Hình 5.5: Kt qu mô phu ca h thu khin d báo i: a=0.1; a=0.4 a=0.7; 70 Hình 5.6: Kt qu mô phu ca h thu khin d báo i: N=5; N=10 N=15; 71 Hình 7: Kt qu mô phu ca h thu khin d báo i rw: rw =0.001; rw =0.01; rw =0.1; .72 Hình 5.8: Kt qu mô phu ca h thu khin d báo vi u kin ràng buc umax =4;uminmax min=-1; 73 Hình 9: Kt qu mơ phu ca h thu khin d báo vi nhiu ti Pl=1 p.u; 74 Hình 10: Kt qu mô phng ca h thu khin d báo vi nhiu ti Pl=1 p.u vu kin ràng buc umax =4;umin=-max min=-1; 75 Chƣơng 1: MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề n hii t hp phc tp ca h thng ng, máy móc vi vơ s m  u khi  i h thng ph tr Tt c mch ng lu khin t u khi m làm vi u khin ch  làm vic c  u khin phi h  ng yêu c u khin h thng n -tua bin-máy phát, hài hòa ng chm ci ng lò ng nhanh ca tua bin- t ng nhanh nh ca t i ph ti hoc nhiu ph ti u khin d báo da theo mơ hình (MPC) mp cn tiên tin, i hiu qu viu khin Trong lu  này, ta xem n vic ng du khin d báo dng phân cng  h thu khin n t thit b n c thành chuyng quay Thit b yêu cu chnh t  ng vt lý ti h thng Gia tu khin ca tua bin s dn tua bin chy t, d i vi tua bin, phi nhn mnh thêm rt u cu kht khe v  xác cht ng vt liu u khin c s d nh t ca tua bin, ma lu dng b u khi u khin t cc tính ca b u khin MPC Ngoài ra, ng dng b u khiu khin t ct i s xem xét so sánh vi tiêu chun v u khin t t khác, vic xây dng b u khin MPC da công ngh vi x i kh n, t tua bin  máy phát mi t t tính toán ca b u khin c yêu cu khin t tua bin  máy phát 1.2 Nội dung phƣơng pháp thực 1.2.1 Tên đề tài t k và mô phng h thu khin d  1.2.2 Nhiệm vụ Xây dng h thu khin d  u khin t  phng h thng vi b u khin d c 1.3 Nội dung thực hiện:  không   không        1.2 Phƣơng pháp thực S dng c chui dn t k b u khin d báo 1.3 Bố cục luận văn Luc b cm phn tóm tn v u khin d p cc tin hành thit k b u khin d báo mô phng h thng  u Tng quan v u khin d báo  t k MPC s dng hàm Laguerra t k b u khi t lun Chƣơng 2: TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU KHIỂN DỰ BÁO 2.1 Giới thiệu chung u khin d báo da mơ hình m n cu khin c áp dng q trình cơng nghip ca cơng nghip hóa cht, lc du t thp niên 80 ca th k 20 Nhc áp dng mơ hình cân bng h thng ngun Các b u khin d báo da ng hc cng mơ hình tuyn tính thc nghim thu nhn dng h thngm ca MPC u khin t thm hin tn yu t      i toán t    n mt ca s th   nh  u khin ch ng ti thm hin ti MPC có kh   ki có nhu khin phù hp vi s ki u khin PID LQR khơng có kh y MPC mt b u khin k thut s c s dng th hin c tính ca h thng hc phc tp Nói chung tính phc tp ca thut tốn MPC không nên ng dng cho h thn mà  u khin rt tt bng b u khin PID  ng h ng khó s dng b u khin PID bao gm h thng h tr ln bc cao Mơ hình MPC d báo s  i bin ph thuc ca h thng i bic lp Trong q trình hóa cht bic lp, có th c u chnh bng b u khin, m làm vic ca b u khing (áp sung, nhi hoc thành phu khin cui (van, ca sc lp, không th u khin bng b u khic coi nhiu Các bin ph thuc trình giá tr  , th hi  u khin ho u kin ràng buc ca trình 10