黃曼磊，魏志達，宋克明
哈爾濱工程大學自動化學院，黑龍江哈爾濱

摘　　　要：獨立電力系統(tǒng)電壓的穩(wěn)定性主要取決于柴油發(fā)電機組的電壓響應特性。同步發(fā)電機調(diào)壓系統(tǒng)是一個非線性控制系統(tǒng)，為了分析系統(tǒng)的動態(tài)特性，首先建立同步發(fā)電機調(diào)壓系統(tǒng)的非線性數(shù)學模型，然后以此為基礎設計狀態(tài)反饋Ｈ２／Ｈ∞ 調(diào)壓器。將Ｈ２／Ｈ∞ 控制理論應用于柴油發(fā)電機組調(diào)壓器的設計，把系統(tǒng)性能要求轉(zhuǎn)化為標準Ｈ２／Ｈ∞ 控制問題，獲得了柴油發(fā)電機組狀態(tài)反饋Ｈ２／Ｈ∞電壓控制律。計算機仿真結(jié)果表明，設計的狀態(tài)反饋Ｈ２／Ｈ∞ 調(diào)壓器有效地提高了系統(tǒng)的動態(tài)精度和抑制擾動的能力，改善了獨立電力系統(tǒng)電壓的穩(wěn)定性。

關(guān)　鍵　詞：柴油發(fā)電機組；調(diào)壓器；狀態(tài)反饋；Ｈ２／Ｈ∞控制

１　引　言
柴油機拖動同步發(fā)電機組成柴油發(fā)電機組，其中同步發(fā)電機與調(diào)壓器組成了同步發(fā)電機調(diào)壓系統(tǒng)。獨立電力系統(tǒng)電壓的穩(wěn)定性主要取決于同步發(fā)電機調(diào)壓系統(tǒng)的電壓響應特性。Ｂｅｒｎｓｔｅｉｎ于１９８９年提出了混合Ｈ２／Ｈ∞控制的設計思想，這一方法能較好地解決系統(tǒng)的魯棒性和系統(tǒng)性能問題，具有較好的時域和頻域特性，因而成為控制理論及應用研究的熱點問題之一［１�玻矗荨，F(xiàn)有柴油發(fā)電機組調(diào)壓器大部分采用的是ＰＩＤ控制器，難以保證控制精度，適應性差，難以對付未知的強非線性和強擾動的作用。由于同步發(fā)電機調(diào)壓系統(tǒng)是一個非線性控制系統(tǒng)，本文采用Ｈ２／Ｈ∞控制理論對其進行研究，對狀態(tài)反饋Ｈ２／Ｈ∞調(diào)壓器進行設計，以狀態(tài)反饋Ｈ２／Ｈ∞調(diào)壓器取代常規(guī)調(diào)壓器，將同步發(fā)電機調(diào)壓系統(tǒng)的性能要求轉(zhuǎn)化為標準Ｈ２／Ｈ∞控制問題，以達到抑制負載擾動，提高同步發(fā)電機調(diào)壓系統(tǒng)動態(tài)精度的目的。

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