Page 128 - 2024年第55卷第5期

Ｎ ＝ ５０，Ｎ ＝ ５，α ＝ ０．８５，Ｙ ＝ ８０％，研究 ＡＧＰＣ在多水头下的鲁棒性，结果如图 １１（ａ）所示；取 Ｎ＝
ｕ
５０ ，Ｎ ＝ ５ ，α ＝ ０．８５ ，Ｈ ＝ １９７ｍ ，研究 ＡＧＰＣ在多个 Ｙ下鲁棒性，结果如图 １１（ｂ）所示。由图 １１可以
ｕ
看出：ＨＴＲＳ在多工况下均具有较小的 ｔ，受 Ｈ和 Ｙ变化的影响较小；ＡＧＰＣ对 Ｈ和 Ｙ均具有一定的
ｓ
敏感性，这主要由于其对 α较为敏感所致。

图 １１ ＡＧＰＣ控制器对 Ｈ和 Ｙ的敏感性分析结果

４．４ ＡＧＰＣ性能验证 为验证 ＡＧＰＣ优势，取 Ｋ ＝ ２．８ ，Ｋ＝ ０．２ ，Ｋ ＝ ０ ，在 ６个典型工况下比较 ＡＧＰＣ、
Ｐ
Ｄ
Ｉ
ＰＩＤ在 ｘ＝ ０．００５ 作用下的控制效果，结果如图 １２所示。从图 １２可以看出：转速曲线平滑，未受到明
ｃ
显限制，说明两种控制器下导叶动作速度均合理，不受非线性随动系统中限速环节的影响；ＰＩＤ控制
较小的情况下，ＡＧＰＣ在各工
效果在各工况下差别较大，表明其鲁棒性较差；在超调量 σ １ 和反调量 σ ２
况的上升时间 ｔ和调节时间 ｔ均较小，体现出其较强的鲁棒性。即，ＡＧＰＣ相比 ＰＩＤ优势明显，具有
ｓ
ｒ
极强的应用前景。

图 １２ 仿真对比试验结果

５ 结论

本文基于一个控制器两个被控对象的仿真平台，通过定量计算证明直接应用 ＧＰＣ于非线性水轮机
调节系统的不合理性，并结合实时反馈线性化和基于预估控制信号设计的水轮机非线性特性补偿器，

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