高博琛 余向阳

摘要：介绍了一类具有长引水系统的水力机组的迭代学习PID控制方法。采用PID控制算法，利用系统重复运动的特点和计算机的记忆存储功能，将系统的每次实际输出与理想输出之间的误差应用于下一次控制过程中，即对实际输入不断进行修正，直至实际输出与期望输出间的误差达到满意为止。仿真结果表明，迭代学习PID控制算法具有实现简单、鲁棒性强和重复精度高的特点，能够对复杂非线性系统实现有效的控制。

关键词：水力机组；迭代学习；PID

随着生产技术的发展和设计水平的提高，对水电站工程设计要求也越来越高。压力引水系统的水流惯性，特别是对于拥有长引水系统的水力机组中弹性水击的影响，以及水轮发电机组各个环节的非线性，水轮机传递系数随工况改变而发生变化的时变特性，使得水轮发电机组呈现为很复杂的非线性系统，增加了水轮发电机组控制的难度。因此水轮发电机组控制规律在设计过程中，必然要涉及到某些控制参数的优化设计，而控制参数对水轮机调速系统的总体性能影响很大，传统的优化设计方法往往不能保证获得最优参数值，或想要取得最优参数需要实时的对控制策略的参数进行修改正定，操作难度过于繁琐或可行性较低，因此有必要尝试更为先进的控制方法。为此，在设计具有非线性特点的长引水系统水力机组时，提出了迭代学习PID控制策略。该控制方法已在单输入、单输出和多输入、多输出系统中得到成功应用，比传统的PID控制取得了更好的控制精度[1，2]。……