Details

Данная работа посвящена исследованию существующих методов управления частотой вращения ротора генератора  и разработке нового алгоритма управления. Задачи, которые решались в ходе исследования: 1. Изучение математической модели электрического генератора. 2. Постановка задачи. 3. Изучение и сравнение существующих методов управления электрическими генераторами. 4. Разработка и теоретическое обоснование нового алгоритма управления. 5. Моделирование системы с применением нового регулятора и анализ полученных результатов. В процессе работы были изучена модель электрического генератора, рассмотрены основные существующие методы управления, выявлены их преимущества, недостатки, а также условия применения. В результате анализа методов было принято решение о разработке алгоритма управления, способного продемонстрировать лучшие результаты качества переходного процесса при моделировании. Был получен и теоретически обоснован закон управления, позволяющий обеспечить нахождение частоты вращения ротора в заданных пределах. Проведено моделирование в среде Matlab/Simulink, показывающее преимущества разработанного алгоритма управления перед существующими. Были рассмотрены примеры при различных параметрах системы для демонстрации робастности закона управления к неизвестным параметрам системы.

This work is devoted to the study of existing rotor speed control methods for electric generators and the development of a new control algorithm. The objectives addressed in the course of the research include: 1. Investigation of the mathematical model of the electric generator; 2. Problem formulation; 3. Review and comparison of existing electric generator control methods; 4. Development and theoretical justification of a new control algorithm; 5. System modeling using the proposed controller and analysis of the obtained results. During the study, the electric generator model was examined, and the main existing control methods were reviewed, highlighting their advantages, disadvantages, and applicable conditions. Based on the analysis, a decision was made to develop a control algorithm capable of demonstrating improved transient performance during simulations. A control law was derived and theoretically substantiated to ensure that the rotor speed remains within specified bounds. Modeling was carried out in the Matlab/Simulink environment, demonstrating the advantages of the developed control algorithm over existing ones. Several simulation scenarios with different system parameters were considered to showcase the robustness of the control law with respect to system parameter uncertainties.

• ВВЕДЕНИЕ
• 1 Постановка задачи
• 1.1 Математическая модель генератора
• 1.1.1 Описание модели генератора
• 1.1.2 Движение ротора генератора
• 1.1.3 Контур возбуждения
• 1.1.4 Статорные контуры
• 1.1.5 Предположения относительно модели
• 1.2 Цель управления
• 2 Разработка нового алгоритма управления электрическим генератором
• 2.1 Обзор существующих методов управления электрическим генератором
• 2.1.1 Метод линеаризации обратной связью
• 2.1.2 Алгоритм робастного управления генератором с компенсацией возмущений
• 2.1.3 Алгоритм управления, гарантирующий нахождение регулируемого сигнала в заданном множестве
• 2.2 Объединение алгоритмов управления
• 2.3 Разработка нового алгоритма управления
• 3 Моделирование системы с новым алгоритмом управления
• 3.1 Описание пакетов Matlab и Simulink
• 3. 2 Реализация математической модели генератора в Matlab/Simulink
• 3.3 Моделирование аварийной ситуации
• 3.4 Применение нового алгоритма управления к модели генератора
• ЗАКЛЮЧЕНИЕ
• СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ