一种微型燃气轮机解耦控制方法

摘要

本发明针对微型燃气轮机冷热电联供系统可分解为两个子系统的特点，提出了一种微型燃气轮机解耦控制方法，采用效能相对增益矩阵准确判断输入量与输出量的配对方式，通过奇异值分解的解耦方法对控制对象进行控制器设计。单元机组的协调控制的仿真结果表明，基于效能相对增益矩阵—奇异值分解解耦控制方法与传统的PID控制方法相比可以减少调节时间，减弱耦合，降低超调量，使系统获得良好的动态和静态特性。与一般的解耦控制方法相比，消除耦合的效果好，计算简单，工程上易于实现。

主权项

一种微型燃气轮机解耦控制方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，将MGT‑CCHP系统中三输入三输出结构的控制问题，分解成两个双输入双输出结构的控制问题，即微型燃气轮机子系统和溴化锂制冷机子系统的独立闭环控制问题，获取两个子系统的传递函数；步骤2，对获取的微型燃气轮机子系统和溴化锂制冷机子系统的传递函数进行降阶处理得到微型燃气轮机子系统和溴化锂制冷机子系统降阶后的传递函数；步骤3，根据微型燃气轮机子系统降阶后的传递函数，计算得到稳态增益矩阵G₁(0)及带宽矩阵Ω₁(0)，求解出效能增益矩阵E₁(0)和效能相对增益矩阵Φ₁(0)，根据配对规则判断变量的最佳配对方式；步骤4，根据溴化锂制冷机子系统降阶后的传递函数，计算得到稳态增益矩阵G₂(0)及带宽矩阵Ω₂(0)，求解出效能增益矩阵E₂(0)和效能相对增益矩阵Φ₂(0)，根据配对规则判断变量的最佳配对方式；步骤5，对微型燃气轮机子系统的稳态增益矩阵G₁(0)进行奇异值分解，得到微型燃气轮机子系统的设计结果；步骤6，对溴化锂制冷机子系统的稳态增益矩阵G₂(0)进行奇异值分解，得到溴化锂制冷机子系统的设计结果；步骤7，根据微型燃气轮机子系统和溴化锂制冷机子系统的设计结果，完成MGT‑CCHP控制系统的设计。