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《长沙理工大学》 2018年
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摆式波浪能发电系统建模与优化控制无极1登录

杨宏佳  
【摘要】:随着我国国民经济的快速发展,煤、石油、天然气等化石能源大量消耗,能源与环境的矛盾非常突出。绿色清洁的可再生能源是新能源变革下的一个重要发展方向,其中波浪能的开发品位高、能流密度大,世界各海洋国家都高度重视并积极推进研发和建设。本文根据波浪能发电需求构建了一套摆式波浪能发电装置和控制系统;应用遗传算法、粒子群算法,无极1登录了摆式波浪能发电系统的过程辨识模型;根据摆式波浪能发电系统发电原理和设备组成架构了发电过程的仿真框架,分析了系统运行状态;利用MATLAB-Simscape结合遗传优化技术设计了 Simscape-GA-PID参数优化平台,提出了一种控制参数优化策略。通过对发电系统发电原理及运行状态的分析,采用了上位机与下位机结合控制的系统。系统上位机采用iFIX软件实现对发电过程中温度、液压压力、发电机转速、电流、电压等参数的数据采集、监控和数据库管理。系统下位机采用西门子S7-1200PLC实现对发电过程中液压压力、转速等关键参数的现场测量和控制。上下位机结合控制模式,为实现关键参数的优化和控制提供了基础。在发电过程模型辨识设计中,分别运用遗传优化算法和粒子群算法无极1登录了发电机冲转阶段、转速稳定阶段,建立了面向变工况波浪能发电的系统模型参数辨识方法,优化确定了系统的过程模型。对系统的连续式和间歇式两种发电运行模式,利用Simscape模型进行仿真分析,提取出了发电系统关键运行参数。结合Simscape-GA-PID参数优化平台提出了控制参数优化策略。应用表明:通过优化控制参数后,控制系统的超调量在连续发电和间歇发电下分别减少了 16.66%和14.67%,对变海况的波浪能发电过程控制具有良好鲁棒性,提升了发电系统的运行稳定性。
【学位授予单位】:长沙理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:TM612;P742;P743.2

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