电机励磁控制系统论文提纲

论文题目：同步电动机励磁系统节能控制的研究

摘要：工矿企业广泛使用的大功率同步电机普遍存在着运行能效低、耗电量高的问题,同步电机是电能损耗的主要负荷。开展同步电动机及供电系统的节能降损,优化经济运行方式具有显著的实用意义。通过分析研究同步电机的节能控制技术,提出了一种通过调控电动机励磁电流,实现大功率同步电机节能降耗的控制策略,并对该控制策略进行了深入的分析研究。研究了同步电动机恒功率因数运行的励磁系统调控方案。设计了同步电动机励磁控制系统,建立了各环节数学模型的传递函数。在控制单元中采用遗传算法对模糊PID励磁节能控制进行了优化。在MATLAB中搭建仿真平台,对模糊PID励磁控制与遗传算法优化的模糊PID励磁控制进行了仿真研究和对比分析。仿真结果表明用遗传算法优化的模糊PID励磁节能控制能使同步电机的节能效果达到最佳。用遗传算法优化的模糊PID励磁节能控制在电动机负载恒定和波动等工况下,均能快速稳定的调节励磁系统,使电机无功及功率因数数值都能达到最优运行要求。从而达到电机及供电系统节能降损的目的。

关键词：同步电机;节能控制;励磁系统;恒功率因数;遗传算法;模糊PID

学科专业：电力系统及其自动化

摘要

ABSTRACT

1 绪论

1.1 课题的背景和意义

1.2 同步电机励磁控制系统的作用和要求

1.3 励磁控制系统的发展与研究现状

1.3.1 励磁功率单元的发展与研究现状

1.3.2 励磁控制方式的发展与研究现状

1.4 课题的主要研究内容

2. 同步电机的节能控制原理及系统设计

2.1 同步电机节能控制原理

2.1.1 同步电机的能耗分析

2.1.2 无功功率调节

2.2 节能控制系统的设计

2.2.1 节能控制系统的总体设计

2.2.2 励磁系统整流环节设计

2.2.3 节能控制系统各环节设计

2.3 本章小结

3 模糊PID控制器

3.1 常规PID控制

3.1.1 常规PID控制原理

3.1.2 数字式PID控制器

3.1.3 PID控制器参数整定

3.2 模糊控制理论

3.2.1 模糊控制的发展和特点

3.2.2 模糊控制的基本组成

3.2.3 模糊控制的结构

3.3 模糊PID控制器设计

3.3.1 模糊PID控制器的原理

3.3.2 模糊PID控制器的设计

3.4 本章小结

4 基于遗传算法优化模糊PID控制器

4.1 遗传算法的概述

4.1.1 遗传算法的基本理念

4.1.2 遗传算法的工作原理

4.2. 遗传算法优化模糊PID控制器设计

4.2.1 优化算法的提出

4.2.2 适应度函数的选择

4.2.3 优化算法的设计

4.3 本章小结

5 节能控制系统仿真分析

5.1 常规PID励磁系统传递函数的仿真

5.2 遗传算法优化PID控制系统仿真

5.3 模糊PID励磁系统传递函数仿真

5.3.1 MATLAB模糊逻辑工具箱简介

5.3.2 模糊PID控制的具体设计

5.3.3 模糊PID控制系统仿真结果及分析

5.4 遗传算法优化的模糊PID励磁控制系统仿真

5.4.1 比例因子和量化因子的具体影响

5.4.2 优化算法的实现

5.4.3 仿真及结果分析

5.5 同步电机节能控制系统

5.5.1 负载恒定时节能控制仿真

5.5.2 负载变化时节能控制仿真

5.5.3 节能控制仿真结果分析

5.6 本章小结

6 总结与展望

6.1 主要工作

6.2 存在的不足与展望

致谢

参考文献