基于PLC的发电机励磁系统模糊控制器设计

摘要:为了改善发电机励磁控制系统的动态调节品质，运用模糊规则设计了一种发电机励磁系统的模
糊控制器，并给出了基于西门子可编程逻辑控制器(PLC)的模糊控制器的实现方法。仿真和试验结果表明，
控制器在改善发电机励磁系统的动态行为上具有突出的优势，对工程应用有实用价值。
    关键词:模糊控制器;励磁控制;发电机

Design of the Fuzzy Logic Controller of
Excitation Control System Based on PLC
                                                    YAN Xiao-kun
(Department of Transmission and Distribution Engineering，Northeast Dianli University，Jilin 132012，China)
    Abstract; In order to improve the dynamic regulating quality of excitation control system, a new fuzzy logic con-
troller was designed by using the fuzzy rules of excitation control system, the corresponding method of the fuzzy logic
controller was introduced based on SIEMENS PLC. The results of the simulation and the practical test showd that this
modle had the advantage of improving dynamic regulating quality of excitation control system. It can be practical value
of engineering application.
    Key words: fuzzy controller; excitation control system; power generators
D一一图
A一一
0引言
    目前，工业控制中使用最为广泛的仍是典型
的PID控制，主要是因为这种控制策略结构简单，
且具有一定的鲁棒性。但在实际的情况中，常规
PID调节器固化的一组参数难以满足其调节品质
的要求，因此，研究和改善现有的控制方式显得尤
为重要，并具有实用价值。模糊控制作为一种智
能控制方式，在工业控制中逐步得到了应用。模
糊控制主要用于克服由于过程本身的不确定性、
不精确性和噪声带来的控制问题，因而在处理发
电机组励磁模型参数的不确定性、复杂性和非线
J性方面具有突出的优势。因此，模糊控制技术很
适合应用于发电机励磁控制系统中。
    模糊控制技术己经成为当前研究者们较为关
注的热点。但在发电机励磁系统，将模糊控制技
术应用于控制器的设计却很少，相关的资料论文
也很有限，在模糊控制大力发展和应用日益广泛
的今天做一些这方面的探讨是有益的。
1发电机励磁模糊控制系统组成
1.1模糊控制系统的一般结构
    模糊控制属于计算机智能控制的一种形式，
模糊控制系统的结构如图1所示。
模糊
控制器
执行
机构
被控
对象
传感器
模糊控制系统的一般结构
    它的核心部分为模糊控制器，模糊控制器的
规则可由程序实现，规则是来自于人的经验形式
化、模拟化。同时，应用相应的模糊判据，将其转
化为精确量，实现对被控制对象的控制作用〔’〕。
    常用的模糊控制器有一维、二维和三维模糊
控制器，其中典型的是二维模糊控制器。二维模
糊控制器是用系统输出的偏差e和输出的偏差变
化率△。作为控制系统的输人量。在实际模糊控