微燃机效率优化运行及全工况状态反馈控制

作者：段建东; 孙东阳; 吴凤江; 赵克; 孙力

来源：电机与控制学报, 2013, (11): 47-54.

• 微型燃气轮机
• 非线性数学模型
• 效率优化运行
• 状态反馈控制
• 状态观测器 microturbine
• nonlinear mathematical model
• optimal efficiency operation
• state feedback control
• state observer

针对微型燃气轮机(简称微燃机)经典控制稳定性差的问题,提出全工况稳定的状态反馈控制策略和固定衰减特性状态观测器。建立较为准确的微燃机非线性数学模型,该模型能够通过解析的方法反映出微燃机中压气机和透平全工况效率和流量的特性。利用转速变化对微燃机效率影响的规律,提出微燃机效率最优的变转速运行方式。利用这种运行方式进行微燃机数学模型的分段线性化,基于此设计了全工况稳定的状态反馈控制器,设计固定衰减特性状态观测器对不可测量状态变量进行估计。仿真结果证明所建模型与Capstone C30数据具有很好的一致性,系统全工况运行具有较强的鲁棒性,观测器误差较小。

• 单位
  电子工程学院; 哈尔滨工业大学; 哈尔滨理工大学; 自动化学院