陈亮亮，张江滨

（1.中国水电顾问集团西北勘测设计研究院，西安 710065；2.西安理工大学水利水电学院，西安 710048）

基于内模控制的水轮机调节系统的优化设计

陈亮亮1，张江滨2

（1.中国水电顾问集团西北勘测设计研究院，西安 710065；2.西安理工大学水利水电学院，西安 710048）

水轮机调节系统是一类典型的非最小相位系统，为抑制其右半复平面零点所造成的负调，提出一种采用极点镜像映射法的 IMC-PID控制和模糊逻辑设定值加权的混合策略。采用内模控制极点映射方法设计PID控制器，能够降低不稳定零点带来的负调；引入的模糊逻辑设定值加权系数可以在线修正控制器的比例增益，从结构上有效抑制负调产生。仿真结果表明，该控制器对水轮机调节系统具有良好的控制效果。

水轮机调节系统；内模控制；仿真研究

1 引言

水轮机调节系统由于水流惯性的存在，使整个系统成为一个典型的只有右半复平面零点的非最小相位系统[1]。从控制原理知道，右半复平面的正零点属于不稳定零点，由此产生的负调现象是系统控制所不希望的。

针对水轮机调节系统一类的非最小相位特点，很多学者进行过研究。基于经典控制理论的设计大都局限于线性控制器，难以同时抑制负调、超调和调整响应时间；而基于智能控制的设计方法[2]虽然也得到了研究，却因为自身的复杂性而使得实际的操作难度倍增；近年来，以预测算法、模型参考等为基础的控制方法[3-5]有了长足的发展，其中更是以内模控制[6,7]受到了大家的广泛关注。……