王云 杨新达 刘立强

摘要： 为提升发电机组用发动机的抗干扰能力，增强其竞争优势，从发动机转速控制角度设计一种基于扩张状态观测器变结构自抗扰控制器，来满足发电机组非线性、时变的工作特性。通过试验验证其设计的自抗扰控制算法与传统PID控制算法对发动机转速的控制效果。试验结果表明：发动机转速自抗扰控制算法能够满足发电机组稳态及动态频率特性需求，相对传统控制在抗扰性能上有所提高，满足跟踪需求。

Abstract： In order to improve the anti-interference ability of the generator set engine and enhance its competitive advantage， a variable structure active disturbance rejection controller based on the extended state observer was designed from the perspective of engine speed control to meet the nonlinear and time-varying operating characteristics of the generator set. The experiment verifies the control effect of the ADRC algorithm and the traditional PID control algorithm on the engine speed. The experimental results show that the engine speed ADRC algorithm can meet the requirements of the steady state and dynamic frequency characteristics of the generator set. Compared with the traditional control， the ADRC algorithm has better disturbance rejection performance and can meet the tracking requirements.

关键词： 发电机组;扩张状态观测器;变结构;自抗扰控制器

Key words： generator set;extended state observer;variable structure;active disturbance rejection controller

中圖分类号：U664.121                                      文献标识码：A                                  文章编号：1674-957X（2021）17-0026-03

0  引言

目前，随着市场对发电机组行业性能要求的不断提高，发电机产生交流电压及频率的稳定性指标已成为衡量行业性能优势的重要指标之一。发电机组是由发动机拖动发电机向外部负载供电，其电压及频率的稳定性能除受自身电压调节器控制影响外，还跟发动机转速控制能力有关。发动机转速对负载变化的响应将严重影响发电机组交流电压及频率的稳定性。在其它条件不变的情况下，发动机转速控制地越好，发电机组输出电压及频率就越稳定。因此，对于发电机组用发动机来说，发动机转速控制抗干扰能力将直接影响产品竞争力。

现阶段，发动机转速控制系统采用比例积分微分（PID）控制算法[1]，通过发动机转速的闭环控制来实现。PID控制算法具有结构简单、稳定性好，可靠性高等优点，适用于变化不大的系统[2]。……