DOC《南京师范大学》

南京师范大学 毕业设计(论文)开题报告 姓名: 杨东升 学号:

21080216 学院:电气与自动化工程学院 专业:电气工程及其自动化 专业方向:电力系统及其自动化 题目: 水轮发电机组的ARMA建模与模型预测控制器设计 指导教师:刘益剑2012 年 2月

14 日1.

本课题的目的及研究意义 本课题目的:

1、熟悉水轮机各部件及运行特性;

2、基于MATLAB仿真软件对水轮发电机组建模;

3、在仿真的基础上,对水轮机进行模型预测控制的设计 本课题研究意义: 水轮发电机组运行具有其复杂性,实际研究有点困难,通过建模来仿真研究更具有可行性;

其次水轮发电机组建模又具有其必要性,总所周知,电能的使用关系到千家万户,各个行业,而水轮发电机的存在运行具有充分的保障性;

最后,水轮发电机组的建模及预测控制的设计具有很强的现实性,对水轮机更深入的研究具有重要意义. 2.本课题的国内外的研究现状 总所周知,当今社会电力的发展很迅速,时时刻刻都在和电力打交道,离开电力社会便倒退几百年.水力发电作为新兴的清洁能源,在未来有很大的发展空间,在不可再生资源越来越匮乏的年代,那么对于水轮发电机组的研究刻不容缓.水轮发电机组的研究,当前查了很多文献提到的都比较少,一来起步比较晚,二来许多国家水能不是很充裕,没有资源可用.那么作为中国这样一个大国,水能资源很充裕,三峡等等对于水轮机的研究就尤为必要.水轮发电机组还有待科学家们更深入的研究,来开发更多的水力资源,提高运行可靠性. 3.本课题的研究内容 通过本课题的研究主要解决水轮发电机组ARMA建模及其模型预测控制的设计问题,通过对水轮发电机组各个部件机械传递函数在MATLAB仿真软件基础上进行建模,有效的仿真水轮发电机组运行情况,并且对仿真情况进行预测控制,从而达到研究的目的. 4.本课题的实行方案、进度及预期效果 实现方案:

1、熟悉MATLAB仿真软件的使用;

2、收索水轮机各个数据及其部件,基于MATLAB软件对水轮发电机组进行建模;

3、最后设计模型控制 进度:2月14-2月29 完成开题报告 3月1-3月25 完成水轮发电机组arma建模 3月26-4月15 完成模型预测控制器设置 预期效果:完成课题要求,实现水轮发电机组建模及模型预测控制器设计.

5、已查阅参考文献: [1] 孙美凤,王铁生,陆桂明. 水力机组预测控制分析与研究[J]. 水力发电学报, 2010,(04) [2] 金和平,常黎,梁年生. 水轮发电机组功率智能预测控制策略研究[J]. 华中电力, 1998,(01) [3] 翁学义. 非线性预测控制方法的研究[D]. 浙江大学,

1998 [4]杨青. 非线性预测控制器设计及其应用[D]. 中国石油大学,

2007 [5]季卫,黄宇. MATLAB软件在水轮机调速器设计上的应用[J]. 长江科学院院报, 2000,(05) [6]张晓英,张明光,杨新华,雷践仁. SIMULINK在水轮机调节系统仿真中的应用[J]. 长江科学院院报, 2003,(03) 方红庆 [7] 水力机组非线性控制策略及其工程应用研究[D]. 河海大学,

2005 [8] 李洪儒,高文辉,冯振声. SIMULINK仿真过程中的动态数据传递研究[J]. 军械工程学院学报, 1999,(02) [9] 康玲,姜铁兵,叶鲁卿. 水轮机开机规律及仿真试验研究[J]. 华中理工大学学报, 1999,(05) [10] 王永骥,徐桂英,涂健. 水轮发电机系统的动态实时仿真实验系统[J]. 系统仿真学报, 1990,(02) 指导教师意见 院(系)审查意见 学院领导(公章) 年月日