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水轮机的调节系统由于结构复杂，在其控制方面一直是人们研究的重点。本文主要研究了基于自适应模糊pld控制的水轮机调节系统，在传统PID控制的基础上，运用模糊理论提出了基于模糊自适应PID控制的水轮机调速器优化设计方案，以实现对系统进行实时、在线控制。本文一共可分为六个部分，第一部分为绪论，主要讲了研究的背景、研究的意义、文献综述以及本文的研究内容等；第二部分为相关概念，主要对本文的相关概念进行阐述，如模糊控制、自适应控制、PID控制、自适应模糊PID控制、水轮机调节系统、常规PID调节控制等相关概念进行了介绍；第三部分为水轮机调节系统，从水轮机调节常用的PID控制系统结构、水轮机调速器单元的数学模型以及水轮机调节系统数学模型等方面对水轮机的调节系统进行了分析；第四部分为自适应模糊PID控制器的设计，通过对自适应模糊PID控制器的结构、输入、输出量隶属度函数以及模糊自适应PID控制参数整定规则等方面，对模糊自适应PID控制器进行了设计；第五部分为仿真实验，利用Matlab 仿真程序对自适应模糊PID控制器进行了仿真实验，并对结果进行了分析；最后一部分为总结，对全文的研究进行了总结和归纳。 关键词：模糊控制；水轮机调节系统；PID；更多范文

1.1研究背景

水能是一种极其重要的可再生性能源，水轮发电机组将水流中蕴含的能量转换为电能。水轮机调节系统( Water Turbine Regulating System，WTRS) 是一个复杂的集水、电、气于一体，其被控系统具有非线性变参数等特性的非最小相位系统。水轮机调速器作为保证水电厂机组稳定可靠运行的一项重要设备，与电厂机组的稳定与安全运行息息相关，早时期的调速器是用测速元件测量转速然后直接操纵水轮机的执行机构，接着出现了通过液压元件来放大功率的液压调速器，不过随着电力系统的发展，对自动化的要求也越来越高。在水电为主的电力系统中，电网负荷的突然改变会导致水轮机调速器开启或关闭水门，由于水流惯性的存在，水流量不能马上做出相应的反应，这时就会在水力管道中产生强大的水压力波，这种水压力波就会深刻地影响到水轮机输出的机械功率，进而影响到水轮机转速。