автореферат диссертации по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам, 05.11.16, диссертация на тему:Адаптивная система автоматического управления частотой вращения ротора гидроагрегата с поворотно-лопастной гидротурбиной

На правах рукописи

СИЛАЕВ Алексей Александрович

АДАПТИВНАЯ СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ЧАСТОТОЙ ВРАЩЕНИЯ РОТОРА ГИДРОАГРЕГАТА С ПОВОРОТНО-ЛОПАСТНОЙ ГИДРОТУРБИНОЙ

05.11.16. - Информационно-измерительные и управляющие системы (в

машиностроении)

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

Волгоград-2010

004603958

Работа выполнена на кафедре «Автоматика, электроника и вычислительная техника» в Волжском политехническом институте (филиал) Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Волгоградский государственный технический университет»

Ведущая организация Филиал Московского энергетического института (технического университета) в г. Волжском

Защита состоится 17 июня 2010 г., в 10-00 часов на заседании диссертационного совета Д212.028.05 при Волгоградском государственном техническом университете по адресу: 400005, г. Волгоград, пр. Ленина, 28, ауд. 209.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Волгоградского государственного технического университета.

Автореферат разослан « Ь » мая 2010 г.

Учёный секретарь

Научный руководитель

доктор технических наук, доцент Гольцов Анатолий Сергеевич.

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Шилин Александр Николаевич; доктор технических наук, профессор Кудинов Юрий Иванович.

диссертационного совета

О. А. Авдеюк

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. Снижение себестоимости выработки электроэнергии, при заданном уровне надёжности является основной задачей энергетики. Поэтому для гидроагрегатов применяют повышенные требования к надёжности их эксплуатации и к его коэффициенту полезного действия (в дальнейшем к.п.д.) Гидроагрегаты гидроэлектростанций (в дальнейшем ГЭС) являются многорежимными машинами, в которых происходят нелинейные динамические процессы. Существующие системы автоматического управления гидроагрегатами ГЭС выполнены на основе линейных моделей элементов гидроагрегата и оснащены ПИД-регуляторами с постоянными параметрами. Поэтому системы автоматического управления гидроагрегатами не обеспечивают максимальные к.п.д. и надёжность их работы. Натурные энергетические испытания гидроагрегатов Волжской ГЭС показали следующее:

- превышение допустимого значения перерегулирования частоты вращения ротора гидроагрегата и степени открытия направляющего аппарата;

- уменьшение к.п.д. гидроагрегатов вблизи границ рабочего диапазона нагрузки на генератор, из-за увеличения гидравлических потерь в рабочем колесе гидротурбины.

Это приводит к увеличению динамических нагрузок на гидроагрегат и вероятности его отказов в межремонтный период, в связи с быстрым износом оборудования. С другой стороны, развитие техники и компьютерных технологий привело к поэтапной замене аналоговых систем управления микропроцессорными системами. Однако существующие микропроцессорные системы управления гидроагрегатами реализуют способы регулирования, разработанные для аналоговых систем, и поэтому не обеспечивают максимальные к.п.д. и надежность работы гидроагрегата.

К настоящему времени разработаны эффективные методы и алгоритмы адаптивного управления, использующие идентификацию обучаемых моделей многомерных объектов управления. На их базе созданы информационно-измерительные системы адаптивного управления сложными объектами. С \

Изложенное определяет целесообразность и актуальность проведения исследований, направленных на разработку адаптивной системы автоматического управления частотой вращения ротора гидроагрегата с поворотно-лопастной гидротурбиной.

Объектом исследования являются процессы, проходящие в поворотно-лопастной гидротурбине гидроагрегата при пуске.

Целью работы является разработка принципов построения адаптивной системы управления частотой вращения ротора гидроагрегата с поворотно-лопастной гидротурбиной на основе испытательной модели системы, которая обеспечивает уменьшение перерегулирования открытия направляющего аппарата и частоты вращения ротора при пуске и выводе его на подсинхронную частоту вращения с максимальным быстродействием.

Для достижения указанной цели в работе решены следующие задачи:

1. Разработана обучаемая математическая модель в пространстве состояний динамики гидроагрегата с поворотно-лопастной гидротурбиной для адаптивной системы автоматического управления частотой вращения ротора;

2. Разработан алгоритм идентификации в реальном масштабе времени параметров обучаемой модели гидроагрегата в контуре обратной связи по результатам измерений частоты вращения, степени открытия направляющего аппарата и угла разворота лопастей рабочего колеса;

3. Составлен функционал обобщённой работы для адаптивной системы автоматического управления частотой вращения ротора гидроагрегата;

4. На базе обучаемой модели гидроагрегата и функционала обобщённой работы разработан алгоритм формирования управляющих воздействий для адаптивной системы автоматического управления частотой вращения ротора гидроагрегата;

5. Разработана и экспериментально исследована испытательная модель адаптивной системы автоматического управления частотой вращения ротора гидроагрегата.

Методы исследования. Теория автоматического управления, методы оптимизации и адаптивного управления и теория систем.

В работе получены результаты, отличающиеся научной новизной:

1. Обучаемая математическая модель в пространстве состояний динамики гидроагрегата с поворотно-лопастной гидротурбиной для адаптивной системы автоматического управления частотой вращения ротора гидроагрегата, отличающаяся тем, что учитывает нелинейные зависимости моментов сил сопротивления и движущих сил гидроагрегата от частоты вращения ротора гидроагрегата, напора воды, степени открытия направляющего аппарата, угла разворота лопастей рабочего колеса и неконтролируемых факторов. Эти зависимости определяют в реальном масштабе времени при пуске гидроагрегата.

2. Алгоритм идентификации параметров модели, отличающийся тем, что реализован в рекуррентном виде и позволяет определять в реальном масштабе времени текущие значения параметров обучаемой математической модели гидроагрегата по результатам измерений частоты вращения ротора, степени открытия направляющего аппарата, и угла разворота лопастей рабочего колеса.

3. Алгоритм формирования управляющих воздействий для адаптивной системы автоматического управления частотой вращения ротора гидроагрегата, отличающийся тем, что реализован в виде адаптивного ПИ-регулятора, параметры которого определяют в реальном масштабе времени в процессе пуска с использованием обучаемой модели гидроагрегата с поворотно-лопастной гидротурбиной.

4. Испытательная модель адаптивной системы автоматического управления частотой вращения ротора гидроагрегата с поворотно-лопастной гидротурбиной, отличающаяся тем, что содержит в контуре обратной связи обучаемую модель гидроагрегата с поворотно-лопастной гидротурбиной и реализует разработанный алгоритм формирования управляющих воздействий.

Практическая ценность состоит в разработке адаптивной системы автоматического управления частотой вращения ротора гидроагрегата с

5

поворотно-лопастной гидротурбиной для ГЭС, моделируемой с помощью испытательной модели.

Реализация работы. Результаты диссертационной работы использованы:

1) в госбюджетной научно-исследовательской работе № 2/10-Б-09 от 12.01.2009г. «Разработка и анализ обучаемых моделей для систем автоматического управления и диагностики технического состояния технологических процессов» Волжского политехнического института;

2) в Волжском политехническом институте на кафедре «Автоматика, электроника и вычислительная техника» в учебном процессе для дипломного и курсового проектирования по специальности «Автоматизация технологических процессов и производств»;

3) для обоснования перспективы создания адаптивной системы управления и диагностики технического состояния гидроагрегатами на ОАО «Волжская ГЭС».

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались на: межрегиональной конференции «Интеллектуальные измерительные системы в промышленности Южного региона» (Волжский 2007), XII региональной конференции молодых исследователей Волгоградской области (Волгоград 2007), научно-практических конференциях профессорско-преподавательского состава ВПИ (филиал) ВолгГТУ (Волжский 2008 - 2010), межрегиональных научно-практических конференциях «Взаимодействие вузов и промышленных предприятий для эффективного развития инновационной деятельности» (Волжский 2008, 2009), четырнадцатой международной научно-технической конференции студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика» (Москва 2008), всероссийской научно-технической конференции «Приоритетные направления развития науки и технологий» (Тула 2008), всероссийской научно-практической конференции «Информационные технологии в экономике, науке и образовании» (Бийск 2009), IX Международной научно-технической конференции «Проблемы информатики в образовании, управлении, экономике и технике» (Пенза 2009),

6

47 внутривузовской научной конференции Волгоградского государственного технического университета (Волгоград 2010).

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Обучаемая математическая модель в пространстве состояний динамики гидроагрегата с поворотно-лопастной гидротурбиной для адаптивной системы автоматического управления частотой вращения ротора гидроагрегата, которую используют в цепи обратной связи для настройки параметров ПИ-регулятора.

2. Алгоритм идентификации параметров модели гидроагрегата, который реализован в рекуррентном виде и позволяет определять в реальном масштабе времени текущие значения параметров обучаемой математической модели гидроагрегата по результатам измерений частоты вращения ротора, напора воды, степени открытия направляющего аппарата и угла разворота лопастей рабочего колеса.

3. Алгоритм формирования управляющих воздействий для адаптивной системы автоматического управления частотой вращения ротора гидроагрегата, который реализован в виде адаптивного ПИ-регулятора, параметры которого определяют в реальном масштабе времени с использованием обучаемой модели гидроагрегата с поворотно-лопастной гидротурбиной.

4. Испытательная модель адаптивной системы автоматического управления частотой вращения ротора гидроагрегата с поворотно-лопастной гидротурбиной, которая содержит в контуре обратной связи обучаемую модель гидроагрегата с поворотно-лопастной гидротурбиной и реализует разработанный алгоритм формирования управляющих воздействий.

Публикации. Основное содержание диссертации отражено в 11 -ти печатных работах, 2 из которых входят в список ВАК. Получено одно положительное решение на изобретение.

Личный вклад автора. В работах, опубликованных в соавторстве и приведенных в конце автореферата, лично соискателю принадлежит:

[1]>[2],[6],[7] - синтез и анализ обучаемой математической модели в пространстве состояний динамики гидроагрегата с поворотно-лопастной

7

гидротурбиной; [3],[4],[5],[10],[11] - синтез и анализ алгоритмов идентификации математической модели гидроагрегата и формирования управляющих воздействий для адаптивной системы автоматического управления частотой вращения ротора гидроагрегата; [8] - анализ принципов построения адаптивных систем автоматического управления многомерными объектами; [9] - анализ методики построения адаптивной системы управления.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 4 глав, заключения и списка используемых источников. Общий объём диссертации 130 стр. Список используемой литературы содержит 82 наименования.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы, сформулированы цель и задачи работы и изложены основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе приведен: описание и принцип действия поворотно-лопастной гидротурбины, как объекта управления. Проведен анализ существующих систем автоматического управления гидроагрегатами и работ по модернизации систем управления. Выявлены недостатки существующих систем управления гидроагрегатами на примере штатной системы управления гидроагрегатами, применяемой на Волжской ГЭС (штатная система управления).

Приведен метод построения адаптивных систем автоматического управления объектами с математическими моделями в пространстве состояний.

Сформулированы основные задачи диссертационной работы.

Во второй главе разработана обучаемая математическая модель в пространстве состояний динамики гидроагрегата на основе уравнения динамики вращательного движения для ротора гидроагрегата:

где пк - частота вращения ротора гидроагрегата; М - приращение времени; к - дискретный номер момента квантования времени; Мдвк - момент движущих сил; Мск- момент сил сопротивления; I - момент инерция ротора.

Момент сил сопротивления гидроагрегата определяют при его останове:

ш

Мск = ХАси1Х, (2)

¡=1

где ш - максимальный показатель степени ряда; Ас - вектор неизвестных коэффициентов, определяется с помощью метода наименьших квадратов.

Момент движущих сил гидроагрегата представляют в виде: Мдвк « Ьк ■ (АМ0 ■ Ук + АМ[ ■ Ук + АМ2 • Ук -Ек)+ + Ьк-(АМ3.Ук2-Ек+АМ где Ьк - напор воды; АМ - вектор коэффициентов модели движущих сил при пуске (значения коэффициентов вектора находятся с помощью метода наименьших квадратов); Ук - степень открытия лопаток направляющего аппарата; §к - угол разворота лопастей рабочего колеса.

Уравнение (1) в линеаризованном виде:

пк=пы+ДЦ-Ак-пы+Вк-УкЧ), (4)

где Ак Вк - параметры линеаризованной модели, находят по формулам:

А.-*

2 . Л

1-£Ас, -(пц)

¡=1

(5)

' 1 — Г Ali! ' »Iii. 1 I

т

Вк =hk .(ам0 +ам, • Yk +am2 -gk +am3 -Yk -gk +am4 -gi), (6)

где Т - постоянная времени.

Модель адаптивного ПИ-регулятора: Sk = Sk4 + At• (Kik • (птрk_| -nk_,)), Yk - Sk + Kpk • (птрк_, -nk_,), (7) где Sk - интегральная составляющая регулятора; птрк - требуемое значение частоты вращения; Крк - коэффициент усиления пропорциональной части регулятора; Kik - коэффициент усиления интегральной части регулятора.

Обучаемая математическая модель в пространстве состояний динамики гидроагрегата с поворотно-лопастной гидротурбиной в матричном виде:

^ = +Д1 • & ■ + ц • ), ук = с • ък + ек, (8)

V . рк = Ак Вк" . ^к = "Крк"

Л. 0 0 _юк_

(птры-пы), Ьк =

вк о

О 1

С = [1 О]; ук - измеренное значение частоты вращения; £к - погрешность измерения частоты вращения.

Анализ моделирования частоты вращения (п_ш) по уравнению (8) с реальными измеренными значениями частоты вращения ротора (п) (рисунок 1 и 2) показал, что модель адекватна, а максимальная погрешность 7.3%.

Дп.%

О 100 »0 300 400 500 «¡0

Рисунок 1 - Изменение частоты вращения ротора гидроагрегата

Рисунок 2 - Абсолютная погрешность моделирования

В третьей главе разработаны алгоритм идентификации параметров модели гидроагрегата и алгоритм формирования управляющих воздействий для адаптивной системы автоматического управления частотой вращения.

Алгоритм идентификации параметров модели гидроагрегата (8) заключается в нахождении параметров модели Ак. и Вк. Для этого применяют рекуррентный метод наименьших квадратов:

Хк = Хк_, + & • (ик, . хн + Р1к • Нт ■ Ьгк_ - Н • Хы ]), (9)

Р1к = Р1М + Д1 • • Р1Ы + Р1Ы • пм - Р1М • Нт ■ Н • Р1Ы + а ■ О • От), (10)

Ч" "А, 0 X "0 0"

где Хк = Ак .Ик = 0 0 0 ,0 = 1 0

вк 0 0 0 0

,Н = [1 о 0],

а - параметр регуляризации.

Таким образом, решена задача идентификации в реальном масштабе времени обучаемой модели гидроагрегата в контуре обратной связи по результатам измерений частоты вращения, степени открытия направляющего аппарата и угла разворота лопастей рабочего колеса.

Алгоритм формирования управляющих воздействий для адаптивной системы автоматического управления заключается:

1) в задании требуемых траекторий изменения частоты вращения и угла разворота лопастей рабочего колеса, которые представлены в виде плавно изменяющихся функций (рисунок 3 и 4).

Рисунок 3 - Требуемая траектория Рисунок 4 - Требуемая траектория

изменения частоты вращения изменения угла разворота лопастей

рабочего колеса

2) в составлении обобщённого критерия качества управления -функционала обобщённой работы системы управления частотой вращения:

1 N I ы

(птр.-С-г,)2 а 1 ' 1

(11)

где N - количество дискретных моментов времени в процессе пуска

гидроагрегата; сгу, - предел основной погрешности измерения степени

открытия направляющего аппарата; сгп - допустимая погрешность управления частотой вращения ротора.

3) в минимизации функционала (11) для нахождения оптимальных настроек ПИ-регулятора системы управления, с учётом ограничений, создаваемых уравнениями (8). Это выполнено с помощью принципа максимума Понтрягина. Получен алгоритм оптимальной настройки ПИ-регулятора:

к- _ (ро,о)к _ (Р1,о)к . .

^-АГвГ^'^-АГВГ^' (12)

где Р - вспомогательная матрица:

Рк-Рк-,+Рк-РкТ-Л-Рк-1-ст-с-р,,+ьк-^.ц а: а

(13)

Таким образом, решена задача разработки алгоритма формирования управляющий воздействий для адаптивной системы автоматического управления частотой вращения ротора. Алгоритм (12), (13) и обучаемая модель (8) используются в испытательной модели системы управления.

В четвёртой главе приведено описание испытательной модели адаптивной системы автоматического управления частотой вращения ротора гидроагрегата с поворотно-лопастной гидротурбиной, выполненной на базе штатной системы управления. Испытательная модель использовалась для проверки эффективности разрабатываемой адаптивной системы автоматического управления частотой вращения.

В процессе испытаний измерялись следующие величины: частота вращения ротора гидроагрегата; напор воды; степень открытия направляющего аппарата; угол разворота лопастей рабочего колеса; вертикальная вибрация ротора. Все измеренные значения сохраняют в Ехе1 файлы для дальнего экспериментального исследования и анализа.

Результаты моделирования испытательной модели (У_т, п_т) в сравнении со значениями штатной системы (У, п) (рисунок 5,6,7 и 8):

- среднее время вывода гидроагрегата на подсинхронную частоту составляет 57 секунд, что на 39 секунд меньше чем у штатной системы;

- максимальное отклонение реализованной частоты вращения ротора от требуемой составляет 4%;

- перерегулирование частоты вращения составляет 0.6%, что соответствует допустимому перерегулированию в 1%. При этом в штатной системе управления перерегулирование составляет 3.2%;

- среднее значение степени открытия направляющего аппарата по сравнению со штатной системой управления меньше на 5%.

50 iffl 150 230 250 !» ¡^

Рисунок 5 - Изменение степени открытия направляющего аппарата

Рисунок 6 - Изменение частоты вращения ротора гидроагрегата

Рисунок 7 - Изменение частоты вращения ротора гидроагрегата

Рисунок 8 - Относительная погрешность моделирования

Следовательно, решена задача по разработке и экспериментальному исследованию испытательной модели адаптивной системы автоматического управления частотой вращения ротора гидроагрегата.

В заключении приводятся основные выводы и результаты работы.

Таким образом, разработаны принципы построения адаптивной системы управления частотой вращения ротора гидроагрегата с поворотно-лопастной

гидротурбиной на основе испытательной модели системы, которая обеспечивает уменьшение перерегулирования открытия направляющего аппарата и частоты вращения ротора при пуске и выводе его на подсинхронную частоту вращения с максимальным быстродействием. А, следовательно, приводит к уменьшению динамических нагрузок на гидроагрегат и вероятности отказов в межремонтный период.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. Обучаемая математическая модель в пространстве состояний динамики гидроагрегата с поворотно-лопастной гидротурбиной для адаптивной системы автоматического управления частотой вращения ротора гидроагрегата.

2. Алгоритм идентификации параметров модели гидроагрегата, который реализован в рекуррентном виде и позволяет определять в реальном масштабе времени текущие значения параметров обучаемой математической модели гидроагрегата.

3. Алгоритм формирования управляющих воздействий для адаптивной системы автоматического управления частотой вращения ротора гидроагрегата, который реализован в виде адаптивного ПИ-регулятора.

4. Испытательная модель адаптивной системы автоматического управления частотой вращения ротора гидроагрегата с поворотно-лопастной гидротурбиной, которая содержит в контуре обратной связи обучаемую модель динамики гидроагрегата и реализует разработанный алгоритм формирования управляющих воздействий.

Основные результаты диссертации опубликованы работах: Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК РФ:

1. Система адаптивного управления активной мощностью гидроагрегата ГЭС с поворотно-лопастной турбиной / А. С. Гольцов, С. А. Гольцов, А. В. Клименко, А. А. Силаев // Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика. - 2008. - № 11. - С. 1-4.

2. Обучаемая модель гидроагрегата ГЭС с поворотно-лопастной турбиной / А. С. Гольцов, А. А. Силаев, А. В. Клименко, С. А. Гольцов У/ Известия Волгоградского государственного технического университета. Сер. Прогрессивные технологии в машиностроении : межвуз. сб. науч. ст. / ВолгГТУ. - Волгоград, 2009. - Вып. 5, №8 - С. 73-76.

Статьи и материалы конференций;

3. Гольцов, А. С. Моделирование адаптивной системы управления скоростью вращения вала ротора поворотно-лопастной гидротурбиной / А. С. Гольцов, А. А. Силаев // Проблемы информатики в образовании, управлении, экономике и технике : сборник статей IX Междунар. науч.-практич. конф. -Пенза : Приволжский Дом знаний, 2009. - С. 257-259.

4. Гольцов, А. С. Система автоматического управления частотой вращения ротора гидротурбины с применением адаптивных регуляторов / А. С. Гольцов, А. В. Клименко, А. А. Силаев // Взаимодействие вузов и промышленных предприятий для эффективного развития инновационной деятельности : IV межрегион, науч.-пр. конф., 14-15 мая 2008 г. / ВолгГТУ ; ВПИ (фил-л) ВолгГТУ ; Администр. г. Волжского. - Волгоград : РПК "Политехник", 2008. - С. 89-90.

5. Адаптивная система управления частотой вращения ротора гидротурбины Волжской ГЭС при пуске / А. С. Гольцов, А. В. Клименко, А. А. Силаев, А. В. Афанасьев, Д. А. Некрасов // Интеллектуальные измерительные системы в промышленности Южного региона : сб. науч. ст. межрегион, н.-пр. конф., 25-28 сент. 2008 г.. / Филиал ГОУ ВПО "МЭИ (ТУ)" в г. Волжском. -Волжский, 2008.-С. 67-68.

6. Гольцов, А. С. Обучаемая математическая модель гидроагрегата Волжской ГЭС / А. С. Гольцов, А. А. Силаев // Приоритетные направления развития науки и технологий : докл. Всерос. научн.-техн. конф. / под общ. ред. В. П. Мешалкина. - Тула: Изд-во ТулГУ, 2008. - С. 94-97.

7. Силаев, А. А. Обучаемая динамическая модель гидроагрегата Волжской ГЭС / А. А. Силаев, А. С. Гольцов // Радиоэлектроника,

15

электротехника и энергетика : 14-я междунар. науч.-техн. конф. студентов и аспирантов : тез. докл. В 3-х т. Т. 3. - М.: Изд. дом МЭИ, 2008. - С. 297-300.

8. Гольцов, А. С. Принципы построения адаптивных систем автоматического управления многомерными объектами / А. С. Гольцов, А, А. Силаев // 7-я научно-практическая конференция профессорско-преподавательского состава ВПИ (фил-л) ВолгГТУ (г. Волжский, 2008 г.) : сборник мат. конф. / Волгогр. гос. техн. ун-т. - Волгоград, 2008. - С. 19-21.

9. Гольцов, А. С. Моделирование адаптивных систем управления технологическими процессами // А. С. Гольцов, А. А. Силаев // 8-я научно-практическая конференция профессорско-преподавательского состава ВПИ (филиал) ВолгГТУ (г. Волжский, 2009 г.): сборник мат. конф. / Волг. гос. техн. ун-т. -Волгоград, 2009. - С. 19-21.

10. Силаев, А. А. Адаптивная система управления гидроагрегатом Волжской ГЭС при выводе на холостой ход / А. А. Силаев, А. С. Гольцов // XII региональная конференция молодых исследователей Волгогр. обл., г. Волгоград, 13-16 нояб. 2007 г.: тез. докл. / ВолгГТУ. - Волгоград, 2008. - С. 258-259.

11. Гольцов, А. С. Система адаптивного управления гидроагрегатом Волжской ГЭС при пуске / А. С. Гольцов, А. А. Силаев // Информационные технологии в науке, экономике и образовании : матер. Всерос. науч. конф.16-17 апр. 2009 г. В 2-х ч. Ч. 1 / под ред. О, Б. Кудряшовой ; Алт. гос. техн. ун-т ; БТИ. - Бийск : Изд-во Алт. гос. техн. ун-та, 2009. - С. 86-88.

Подписано в печать ¿0.^.2010 г. Заказ № №2, . Тираж 100 экз. Печ. л. 1,0 Формат 60 х 84 1/16. Бумага офсетная. Печать офсетная.

Типография ИУНЛ Волгоградского государственного технического университета. 400131, г. Волгоград, просп. им. В.И. Ленина, 28, корп. №7

Введение.

Глава 1 Анализ систем управления гидроагрегатом с поворотно-лопастной гидротурбиной.

1.1 Поворотно-лопастная гидротурбина, как объект управления.

1.1.1 Описание работы направляющего аппарата.

1.1.2 Описание процессов, протекающих в рабочем колесе.

1.1.3 Оптимальный режим работы поворотно-лопастной гидротурбины.

1.1.4 Основное энергетическое уравнение гидротурбины.

1.2 Анализ существующих систем управления частотой вращения ротора гидроагрегата с поворотно-лопастной гидротурбиной.

1.2.1. Структурная схема системы управления гидроагрегатом.

1.2.1.1 За датчик частоты вращения в системе управления.

1.2.1.2 ПИД-регулятор частоты вращения в системе управления

1.2.1.3 Комбинатор.

1.2.1.4 Приводы лопаток направляющего аппарата и лопастей рабочего колеса в системе управления.

1.2.2 Результаты анализа системы управления на Волжской ГЭС.

1.3 Анализ адаптивных систем управления в пространстве состояний.

1.3.1 Структурная схема и принципы проектирования адаптивной системы управления.

1.3.2 Математическая модель системы в пространстве состояний.

1.4 Предполагаемые результаты применения адаптивной системы автоматического управления частотой вращения ротора гидроагрегата.

Глава 2 Обучаемая математическая модель в пространстве состояний динамики гидроагрегата с поворотно-лопастной гидротурбиной при пуске.

2.1 Разработка модели динамики гидроагрегата.

2.1.1 Уравнение момента сил сопротивления гидроагрегата.

2.1.2 Уравнение момента движущих сил гидроагрегата.

2.1.3 Линеаризованная модель динамики гидроагрегата.

2.2 Математическая модель адаптивного ПИ-регулятора.

2.3 Обучаемая математическая модель в пространстве состояний динамики гидроагрегата с поворотно-лопастной гидротурбиной.

2.4 Выводы по второй главе.

Глава 3 Алгоритмы идентификации параметров модели гидроагрегата и алгоритм формирования управляющих воздействий для адаптивной системы автоматического управления.

3.1 Алгоритм идентификации параметров модели гидроагрегата.

3.2 Алгоритм формирования управляющих воздействий для адаптивной системы автоматического управления частотой вращения ротора гидроагрегата.

3.2.1 Определение требуемой траектории изменения частоты вращения.

3.2.2 Задание требуемой траектории изменения угла разворота лопастей рабочего колеса.

3.2.3 Функционал обобщённой работы для адаптивной системы автоматического управления частотой вращения ротора гидроагрегата

3.2.4 Алгоритм оптимальной настройки параметров ПИ-регулятора.

3.3 Выводы по применению алгоритма идентификации параметров модели гидроагрегата и алгоритма формирования управляющих воздействий.

Глава 4 Результаты экспериментального исследования испытательной модели адаптивной системы автоматического управления частотой вращения ротора гидроагрегата с поворотно-лопастной гидротурбиной.

4.1 Описание испытательной модели адаптивной системы автоматического управления частотой вращения.

4.2 Проведение эксперимента.

4.3 Анализ эффективности испытательной модели по степени открытия направляющего аппарата.

4.4 Анализ эффективности испытательной модели по изменению угла разворота лопастей рабочего колеса.

4.5 Анализ эффективности испытательной модели по формированию частоты вращения ротора гидроагрегата.

4.6 Результаты моделирования испытательной модели адаптивной системы автоматического управления частотой вращения.

Актуальность исследования. Снижение себестоимости выработки электроэнергии, при заданном уровне надёжности является основной задачей энергетики. Поэтому для гидроагрегатов применяют повышенные требования к надёжности их эксплуатации и к его коэффициенту полезного действия (в дальнейшем к.п.д.).

Гидроагрегаты гидроэлектростанций (в дальнейшем ГЭС) являются многорежимными машинами с широким рабочим диапазоном нагрузки на генератор, в которых происходят нелинейные динамические процессы. В настоящее время существующие системы автоматического управления гидроагрегатами ГЭС выполнены на основе линейных моделей элементов гидроагрегата и оснащены ПИД-регуляторами с постоянными параметрами. Поэтому системы автоматического управления гидроагрегатами не обеспечивают максимальные к.п.д. и надёжность их работы. Параметры регулятора и модели гидроагрегата определяют по результатам специальных испытаний, выполняемых в процессе пуско-наладочных работ при вводе гидроагрегата в эксплуатацию, в том числе и после очередного ремонта.

Натурные энергетические испытания гидроагрегатов филиала ОАО «РусГидро» — «Волжская ГЭС» (в дальнейшем Волжская ГЭС) показали следующее:

- превышение допустимого значения перерегулирования частоты вращения ротора гидроагрегата и степени открытия направляющего аппарата; уменьшение к.п.д. гидроагрегатов вблизи границ рабочего диапазона нагрузки на генератор, из-за увеличения гидравлических потерь в рабочем колесе гидротурбины.

Это приводит к увеличению динамических нагрузок на гидроагрегат и вероятности его отказов в межремонтный период, в связи с быстрым износом оборудования. С другой стороны, развитие техники и компьютерных технологий привело к поэтапной замене аналоговых систем управления 5 микропроцессорными системами. Однако существующие микропроцессорные системы управления гидроагрегатами реализуют способы регулирования, разработанные для аналоговых систем, и поэтому не обеспечивают максимальные к.п.д. и надежность работы гидроагрегата.

К настоящему времени разработаны эффективные методы и алгоритмы адаптивного управления, использующие идентификацию обучаемых моделей многомерных объектов управления (в том числе и нелинейные модели). На их базе созданы эффективные информационно-измерительные системы адаптивного управления объектами авиационно-космической техники, технологическими процессами химических производств и другими сложными системами.

Поэтому разработка и внедрение адаптивной системы автоматического управления частотой вращения ротора и активной мощностью гидроагрегатов ГЭС являются важнейшими и неотложными задачами, обеспечивающими повышение технического уровня электроэнергетики.

Изложенное определяет целесообразность и актуальность проведения исследований, направленных на разработку адаптивной системы автоматического управления частотой вращения ротора гидроагрегата с поворотно-лопастной гидротурбиной.

Объектом исследования являются процессы, проходящие в поворотно-лопастной гидротурбине гидроагрегата при пуске.

Целью работы является разработка принципов построения адаптивной системы управления частотой вращения ротора гидроагрегата с поворотно-лопастной гидротурбиной на основе испытательной модели системы, которая обеспечивает уменьшение перерегулирования открытия направляющего аппарата и частоты вращения ротора при пуске и выводе его на подсинхронную частоту вращения с максимальным быстродействием.

Для достижения указанной цели в работе решены следующие задачи:

1. Разработана обучаемая математическая модель в пространстве состояний динамики гидроагрегата с поворотно-лопастной гидротурбиной для адаптивной системы автоматического управления частотой вращения ротора;

2. Разработан алгоритм идентификации в реальном масштабе времени параметров обучаемой модели гидроагрегата в контуре обратной связи по результатам измерений частоты вращения, степени открытия направляющего аппарата и угла разворота лопастей рабочего колеса;

3. Составлен функционал обобщённой работы для адаптивной системы автоматического управления частотой вращения ротора гидроагрегата;

4. На базе обучаемой модели гидроагрегата и функционала обобщённой работы разработан алгоритм формирования управляющих воздействий для адаптивной системы автоматического управления частотой вращения ротора гидроагрегата;

5. Разработана и экспериментально исследована испытательная модель адаптивной системы автоматического управления частотой вращения ротора гидроагрегата.

Методы исследования. Теория автоматического управления, методы оптимизации и адаптивного управления и теория систем.

В работе получены следующие результаты, отличающиеся научной новизной:

1. Обучаемая математическая модель в пространстве состояний динамики гидроагрегата с поворотно-лопастной гидротурбиной для адаптивной системы автоматического управления частотой вращения ротора гидроагрегата, отличающаяся тем, что учитывает нелинейные зависимости моментов сил сопротивления и движущих сил гидроагрегата от частоты вращения ротора гидроагрегата, напора воды, степени открытия направляющего аппарата, угла разворота лопастей рабочего колеса и неконтролируемых факторов. Эти зависимости определяют в реальном масштабе времени при пуске гидроагрегата.

2. Алгоритм идентификации параметров модели, отличающийся тем, что реализован в рекуррентном виде и позволяет определять в реальном масштабе времени текущие значения параметров обучаемой математической модели гидроагрегата по результатам измерений частоты вращения ротора, степени открытия направляющего аппарата и угла разворота лопастей рабочего колеса.

3. Алгоритм формирования управляющих воздействий для адаптивной системы автоматического управления частотой вращения ротора гидроагрегата, отличающийся тем, что реализован в виде адаптивного ПИ-регулятора, параметры которого определяют в реальном масштабе времени в процессе пуска с использованием обучаемой модели гидроагрегата с . поворотно-лопастной гидротурбиной.

4. Испытательная модель адаптивной системы автоматического управления частотой вращения ротора гидроагрегата с поворотно-лопастной гидротурбиной, отличающаяся тем, что содержит в контуре обратной связи обучаемую модель гидроагрегата с поворотно-лопастной гидротурбиной и реализует разработанный алгоритм формирования управляющих воздействий.

Практическая ценность состоит в разработке адаптивной системы автоматического управления частотой вращения ротора гидроагрегата с поворотно-лопастной гидротурбиной для ГЭС, моделируемой с помощью испытательной модели.

Реализация работы. Результаты диссертационной работы использованы:

1) в госбюджетной научно-исследовательской работе № 2/10-Б-09 от 12.01.2009г. «Разработка и анализ обучаемых моделей для систем автоматического управления и диагностики технического состояния технологических процессов» Волжского политехнического института;

2) в Волжском политехническом институте на кафедре «Автоматика, электроника и вычислительная техника» в учебном процессе для дипломного и курсового проектирования по специальности «Автоматизация технологических процессов и производств»;

3) для обоснования перспективы создания адаптивной системы управления и диагностики технического состояния гидроагрегатами на ОАО «Волжская ГЭС».

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались: на межрегиональной конференции «Интеллектуальные измерительные системы в промышленности Южного региона» (Волжский 2007), на XII региональной конференции молодых исследователей Волгоградской области (Волгоград 2007), на научно-практических конференциях профессорско-преподавательского состава ВПИ (филиал) ВолгГТУ (Волжский 2008, 2009 и 2010), на межрегиональных научно-практических конференциях «Взаимодействие вузов и промышленных предприятий для эффективного развития инновационной деятельности» (Волжский 2008, 2009), на четырнадцатой международной научно-технической конференции студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика» (Москва 2008), на всероссийской научно-технической конференции «Приоритетные направления развития науки и технологий» (Тула 2008), на всероссийской научно-практической конференции «Информационные технологии в экономике, науке и образовании» (Бийск 2009), на IX Международной научно-технической конференции «Проблемы информатики в образовании, управлении, экономике и технике» (Пенза 2009), на 47-й внутривузовской научной конференции Волгоградского государственного технического университета (Волгоград 2010).

Основные положения, выносимые на защиту;

1. Обучаемая математическая модель в пространстве состояний динамики гидроагрегата с поворотно-лопастной гидротурбиной для адаптивной системы автоматического управления частотой вращения ротора гидроагрегата, которую используют в цепи обратной связи для настройки параметров ПИ-регулятора.

2. Алгоритм идентификации параметров модели гидроагрегата, который реализован в рекуррентном виде и позволяет определять в реальном масштабе времени текущие значения параметров обучаемой математической модели 9 гидроагрегата по результатам измерений частоты вращения ротора, напора воды, степени открытия направляющего аппарата и угла разворота лопастей рабочего колеса.

3. Алгоритм формирования управляющих воздействий для адаптивной системы автоматического управления частотой вращения ротора гидроагрегата, который реализован в виде адаптивного ПИ-регулятора, параметры которого определяют в реальном масштабе времени с использованием обучаемой модели гидроагрегата с поворотно-лопастной гидротурбиной.

4. Испытательная модель адаптивной системы автоматического управления частотой вращения ротора гидроагрегата с поворотно-лопастной гидротурбиной, которая содержит в контуре обратной связи обучаемую модель гидроагрегата с поворотно-лопастной гидротурбиной и реализует разработанный алгоритм формирования управляющих воздействий.

Публикации. Основное содержание диссертации отражено в 11 -ти печатных работах, 2 из которых входят в список ВАК. Получено одно положительное решение на изобретение.

Личный вклад автора. В работах, опубликованных в соавторстве и приведенных в конце автореферата, лично соискателю принадлежит:

1],[2],[6],[7] - синтез и анализ обучаемой математической модели в пространстве состояний динамики гидроагрегата с поворотно-лопастной гидротурбиной; [3],[4],[5],[10],[11] - синтез и анализ алгоритмов идентификации математической модели гидроагрегата и формирования управляющих воздействий для адаптивной системы автоматического управления частотой вращения ротора гидроагрегата; [8] — анализ принципов построения адаптивных систем автоматического управления многомерными объектами; [9] - анализ методики построения адаптивной системы управления технологическим процессом.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 4 глав, заключения и списка используемых источников. Общий объём

Заключение

В результате выполнения диссертационной работы были получены:

1. Обучаемая математическая модель в пространстве состояний динамики гидроагрегата с поворотно-лопастной гидротурбиной для адаптивной системы автоматического управления частотой вращения ротора гидроагрегата, которую используют в цепи обратной связи для настройки параметров ПИ-регулятора.

2. Алгоритм идентификации параметров модели гидроагрегата, который реализован в рекуррентном виде и позволяет определять в реальном масштабе времени текущие значения параметров обучаемой математической модели гидроагрегата по результатам измерений частоты вращения ротора, напора воды, степени открытия направляющего аппарата и угла разворота лопастей рабочего колеса.

3. Алгоритм формирования управляющих воздействий для адаптивной системы автоматического управления частотой вращения ротора гидроагрегата, который реализован в виде адаптивного ПИ-регулятора, параметры которого определяют в реальном масштабе времени с использованием обучаемой модели гидроагрегата с поворотно-лопастной гидротурбиной.

4. Испытательная модель адаптивной системы автоматического управления частотой вращения ротора гидроагрегата с поворотно-лопастной гидротурбиной, которая содержит в контуре обратной связи обучаемую модель гидроагрегата с поворотно-лопастной гидротурбиной и реализует разработанный алгоритм формирования управляющих воздействий.

По результатам реализации испытательной модели адаптивной системы автоматического управления частотой вращения были сделаны следующие выводы:

- время перевода гидроагрегата в режим подсинхронной частоты соответствует установленным нормам отраслевого стандарта и составляет 57 секунд, что на 39 секунд меньше чем у штатной системы;

- достигнута стабилизация частоты вращения в установившемся режиме с погрешностью 0.01%;

- динамическая погрешность управления частотой вращения составляет 4%, что существенно меньше по сравнению со штатной системой управления, применяемой на Волжской ГЭС;

- перерегулирование частоты вращения составляет 0.6%, что соответствует допустимому перерегулированию в 1% [35, 71, 80]. При этом в штатной системе управления гидроагрегатами, применяемой на Волжской ГЭС, перерегулирование составляет 3.2%;

- среднее значение степени открытия направляющего аппарата по сравнению со штатной системой управления, применяемой на Волжской ГЭС, меньше на 5%. При этом траектория открытия не содержит колебаний.

В разработанной испытательной модели системы управления учтены ограничения, предусмотренные заводом-изготовителем и регламентом штатной системы управления, применяемой на Волжской ГЭС.

Уменьшение перерегулирования частоты вращения ротора гидроагрегата и среднего значения степени открытия направляющего аппарата приводит к уменьшению расхода воды через турбину. А, следовательно — к уменьшению динамических нагрузок на гидроагрегат. Отсутствие колебаний степени открытия направляющего аппарата также приводит к уменьшению динамических нагрузок. Кроме того, время самого пуска и стабилизации частоты вращения сокращается по сравнению со штанной системой, следовательно, уменьшается время действия динамических нагрузок на гидроагрегат. Таким образом, уменьшается вероятность отказов гидроагрегата в межремонтный период.

Всё это приводит к увеличению к.п.д. гидроагрегата за счёт уменьшения степени открытия направляющего аппарата при требуемом быстродействии и уменьшении перерегулирования частоты вращения ротора гидроагрегата.

Таким образом, разработаны принципы построения адаптивной системы управления частотой вращения ротора гидроагрегата с поворотно-лопастной

119 гидротурбиной на основе испытательной модели системы, которая обеспечивает уменьшение перерегулирования открытия направляющего аппарата и частоты вращения ротора при пуске и выводе его на подсинхронную частоту вращения с максимальным быстродействием. А, следовательно, приводит к уменьшению динамических нагрузок на гидроагрегат и вероятности отказов в межремонтный период.

Адаптивная система автоматического управления, реализованная в испытательной модели, может быть использована на гидроэлектростанциях в системе автоматического управления гидроагрегатом с поворотно-лопастной гидротурбиной в качестве подсистемы управления частотой вращения ротора гидроагрегата.

Результаты диссертационной работы использованы:

1) в госбюджетной научно-исследовательской работе № 2/10-Б-09 от 12.01.2009г. «Разработка и анализ обучаемых моделей для систем автоматического управления и диагностики технического состояния технологических процессов» Волжского политехнического института;

2) в Волжском политехническом институте на кафедре «Автоматика, электроника и вычислительная техника» в учебном процессе для дипломного и курсового проектирования по специальности «Автоматизация технологических процессов и производств»;

3) для обоснования перспективы создания адаптивной системы управления и диагностики технического состояния гидроагрегатами на ОАО «Волжской ГЭС».

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались на межрегиональной конференции «Интеллектуальные измерительные системы в промышленности Южного региона» (Волжский 2007), на XII региональной конференции молодых исследователей Волгоградской области (Волгоград 2007), на ежегодных научно-практических конференциях профессорско-преподавательского состава ВПИ (филиал) ВолгГТУ (Волжский 2008, 2009), на ежегодных межрегиональных научно-практических конференциях

120

Взаимодействие вузов и промышленных предприятий для эффективного развития инновационной деятельности» (Волжский 2008, 2009), на четырнадцатой международной научно-технической конференции студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика» (Москва 2008), на всероссийской научно-технической конференции «Приоритетные направления развития науки и технологий» (Тула 2008), на всероссийской научно-практической конференции «Информационные технологии в экономике, науке и образовании» (Бийск 2009), на IX Международной научно-технической конференции «Проблемы информатики в образовании, управлении, экономике и технике» (Пенза 2009), на 47-й внутривузовской научной конференции Волгоградского государственного технического университета (Волгоград 2010).

1. Acary, V. Higher order Moreau's sweeping process : Mathematical formulation and numerical simulation / V. Acary, B. Brogliato, D. Goeleven // Mathematical Programming. Ser. A. 2008 - Vol. 113 .- P. 133-217.

2. Albertos P., Sala A. Multivariaable control systems : an engineering approach / P.Albertos, A. Sala. London Springer-Verlag, 2004. 358 p.

3. Bertsekas, P. Convex Analysis and Optimization / P. Bertsekas, E. Asuman. -London Springer-Verlag, 2003. -560 p.18

4. Bertsekas, P. Dynamic Programming and Optimal Control / P. Bertsekas. -London Springer-Verlag, 2007. 920 p.

5. Brogliato B. The Krakovskii-LaSalle invariance principle for a class of unilateral dynamical systems / B. Brogliato // Mathematics of Control, Signals and Systems. 2005. - Vol. 17. - P. 57-76.

6. Design and implementation of a microcontroller-based governor for hydro turbine and its intelligent control strategy / Cheng Y. et al. // Power and Energy Syst. -2002. Vol. 22. - P. 136-141.

7. Dewi, Jones. Predictive feedforward control for a hydroelectric plant/ Jones Dewi, Mansoor Sa'ad // IEEE Trans. Contr. Syst. Technol. -2004. Vol.12, N 6.-P. 956-965.

8. Feng D., Pan F., Han R. Improved self-adaptive Smith predictive control scheme for time-delay system // Machine Learning and Cybernetics. 2002. — Vol. l.-P. 463-466.

9. Glickman S., Kulessky R., Nudelman G. Identification-Based PID Control Tuning for Power Station Processes / S. Glickman R. Kulessky G. Nudelman //Trans, on Control System Technology. 2004. - Vol. 12. - P. 123-132.

10. Suryanarayana, Doola. Load frequency control of an isolated small-hydro power plant with reduced dump load / Doola Suryanarayana, T. S. Bhatti // Power and Energy Syst. 2006. - Vol. 21, N 4. - P. 1912-1919.

11. Yang Y., Xue Y., Huang J. Simultaneous PID self-tuning and control / Y. Yang // Proceedings of the 2004 IEEE International Symposium on Intelligent Control. 2-4 Sept. 2004. - Vol. 2. - P. 363-367.

12. Автоматизация производственных процессов в машиностроении : учебник для втузов / Н. М. Капустин и др. ; под ред. Н. М. Капустина. -М.: Высш. шк., 2004. 415 с.

13. Адаптивная система управления частотой вращения ротора гидротурбины Волжской ГЭС при пуске / А. С. Гольцов, А. В. Клименко,

14. A. А. Силаев, А. В. Афанасьев, Д. А. Некрасов // Интеллектуальные измерительные системы в промышленности Южного региона : сб. науч. ст. межрегион, н.-пр. конф., 25-28 сент. 2008 г. / Филиал ГОУ ВПО "МЭИ (ТУ)" в г. Волжском. Волжский, 2008. - С. 67-68.

15. Адаптивный ПИД-регулятор / А. М. Шубладзе, С. В. Гуляев, В. А. Малахов, В. Р. Олыпванг, Н. М. Бобриков // Датчики и системы. — 2008. -№ 1.-С. 20-23.

16. Алексеев, В. М. Оптимальное управление / Алексеев В.М., Тихомиров

17. B.М., Фомин С.В. 2-е изд. - М.: ФИЗМАТЛИТ, 2005. - 384 с.

18. Афанасьева, О. В. Теория и практика моделирования сложных систем : учеб. пособие. СПб. : СЗТУ, 2005. - 131 с.

19. Беллман Р. Динамическое программирование / Р. Беллман. М. : ИЛ, 1960.-426 с.

20. Братусь А. Д. Синтез оптимальных следящих систем / А. Д. Братусь // Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика. 2005. - № 3. -С. 11-15.

21. Веников, В. А. Переходные электромеханические процессы в электрических системах / В. А. Веников. М. : Высш. шк., 1985. - 536 с.

22. Винер, Н. Кибернетика, или Управления и связь в животном и машине : пер. с англ. / Н. Винер ;[под ред. и с предисл., с5-28, Г.Н. Поворова] 2-е изд. - М. : Наука, 1983. - 344 с.

23. Гадскова, Ю. В. Система автоматического управления ГЭС. Научно-техническое творчество : проблемы и перспективы / Ю. В. Гадскова. — М., 2006.-С. 68-72.

24. Гальперин, М. И. Монтаж и эксплуатация поворотно-лопастных гидротурбин / М. И. Гальперин, И. И. Шриро. М. : Энергия, 1979. - 200 с.

25. Гольцов, А. С. Адаптивные системы: автоматическое управление нелинейными объектами / А. С. Гольцов. — Орел : Академия ФАПСИ, 2002.- 155 с.

26. Гольцов, А. С. Методы оптимизации и адаптивного управления в машиностроении : учеб. пособие / А. С. Гольцов; ВПИ (филиал) ВолгГТУ. Волгоград : Изд-во ВолгГТУ, 2009. - 168 с.

27. Гольцов, А. С. Моделирование сложных систем : монография / А. С. Гольцов, В. И. Капля, Д. Н. Лясин. Волгоград : Изд-во ВолгГТУ, 2007. -177 с.

28. ГОСТ 28842-90. Турбины гидравлические. Методы натурных приемочных испытаний.

29. Граничин, О. Н. Введение в методы стохастической оптимизации и оценивания: учеб. пособие / О. Н. Граничин. СПб. : Изд-во СПбГПУ, 2003.-131 с.

30. Граничин, О. Н. Рандомизированные алгоритмы оценивания и оптимизация при почти произвольных помехах / О. Н. Граничин, Б. Т. Поляк. М. : Наука, 2003. - 291 с.

31. Гудвин, Г.К. Проектирование систем управления / Г. К. Гудвин, С. Ф. Гребе, М. Э. Сальгадо. М. : БИНОМ ; Лаборатория знаний, 2004. -911 с.

32. Изерман, Р. Цифровые системы управления / Р. Изерман. М. : Мир, 1984.-541 с.

33. Калман Р., Бьюси Р. Новые результаты в линейной фильтрации и теории предсказания //Тр. Америк, общ. инж.- мех., сер. D, Техническая механика. 1961. -т.83. -№1.

34. Коршиков, К. А. Система управления гидроагрегатами для ГЭС Балимела / К. А. Коршиков. // Пром. АСУ и контроллеры. 2006.-№ 5. - С. 22-256.

35. Красовский, А. А. Интегральные оценки и выбор параметров систем автоматического регулирования / А. А. Красовский. М.: Машгиз, 1954. -435 с.

36. Кривченко, Г. И. Гидравлические машины. Турбины и насосы : учебник для вузов / Г. И. Кривченко. — М.: Энергия, 1978. — 320 с.

37. Литвиненко, А. М. Адаптивные системы управления : учеб. пособие / А. М. Литвиненко, А. А. Семынин. — Воронеж : Изд-во Воронежск. гос. техн. ун-та, 2006. 136 с.

38. Методические указания по испытаниям систем регулирования гидротурбин. -М. : Союзтехэнерго, 1987. 112с.

39. Мирошник И.В., Нелинейное адаптивное управление сложными динамическими системами / И. В. Мирошник, В. О. Никифоров, A. JI. Фрадков. СПб. : Наука, 2000. - 453 с.

40. Назин, А. В. Адаптивный выбор вариантов: рекуррентные алгоритмы / А. В. Назин, А. С. Позняк. М. : Наука, 1986. - 288 с.

41. ФИЗМАТЛИТ, 2005. 376 с. 52.0стрём К., Виттенмарк Б. Системы управления с ЭВМ. пер. с англ. М. : Мир, i987. - 362 с.

42. Панель электрооборудования ЭГР-МП-2-1-220-220/50-1-0-ОЗУХЛ4. руководство по эксплуатации 2266999. — JI. : Изд-во РЭ ОАО «Ленинградский металлический завод», 2003. — 168 с.

43. Паршева, Е. А. Адаптивная робастная стабилизация нелинейной многосвязной системы / Е. А. Паршева // Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика. 2006. - № 5. - С. 5-9.

44. Погодаев, А. К. Адаптация и оптимизация в системах автоматизации и управления : монография / А. К. Погодаев, С. JL Блюмин. — Липецк : ЛЭГИ, 2003. 128 с.

45. Растригин, Л. А. Адаптация сложных систем / Л. А. Растригин. Рига : Зинатне, 1981.-375 с.

46. Сейдж, Э. Идентификация систем управления / Э. Сейдж, Дж. Мелса. -М. : Наука, 1974.-248с.

47. Сейдж, Э. Теория оценивания и её применение в связи и управлении : пер. с англ. / Э. Сейдж, Дж. Мелса. ; под ред. Б. Р. Левина. М. : Связь, 1976.-496 с.

48. Семенов, А. Д. Идентификация объектов управления : учеб. пособие. / А. Д. Семенов, Д. В. Артамонов, А. В. Брюхачев. — Пенза : Изд-во Пенз. гос. ун-та , 2006. 140 с.

49. Система автоматического регулирования частоты и мощности энергоблоков Гусиноозерской ГРЭС / И. И. Платонов, С. А. Гуляев, И. А. Домрачев, Б. Б. Маринов. // Автоматиз. в пром-сти — 2005 — № 1.— С. 2628

50. Система адаптивного управления активной мощностью гидроагрегата ГЭС с поворотно-лопастной турбиной / А. С. Гольцов, С. А. Гольцов, А.

51. B. Клименко, А. А. Силаев // Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика. 2008. - № 11. - С. 1-4.

52. Скрыльников, Е. С. Методика оценки обобщенного показателя качества сложной технической системы / Е. С. Скрыльников, В. Н. Федорец, А. А. Елкин // Тяжелое машиностроение. 2007. - № 9. — С.38-40.

53. Специальные разделы теории управления. Оптимальное управление динамическими системами : учеб. пособие / Ю. Ю Громов, Н. А. Земской, А. В. Лагутин, О. Г. Иванова, В. М. Тютюнник. — Тамбов : Изд-во ТГТУ, 2007.- 108 с.

54. Спицын, А. В. Адаптивные цифровые ПИД-регуляторы с пробным гармоническим сигналом для управления техническими объектами / А. В. Спицын // Мехатроника, автоматизация, управление. 2007. - № 7. - С. 51-53.

55. Справочник по эксплуатации и ремонту гидротурбинного оборудования / Е. П. Штерн и др. ; под ред. Е. П. Штерна. М. : Энергоатомиздат, 1985. -368 с.

56. СТО 17330282.27.140.001-2006. Методики оценки технического состояния основного оборудования гидроэлектростанций. — ОАО РАО «ЕЭС России». 2006. - 120 с.

57. Сухов, С. М. Математическое моделирование роторной ортогональной гидротурбины в зданиях малых гидростанций / С. М. Сухов // Вестник Ижевского государственного технического университета. — 2007. № 2 —1. C. 11-15.

58. Тихонов А.Н., Арсенин В .Я. Методы решения некорректных задач. — М. : Наука, 1979.-285 с.

59. Фельдбаум, А. А. Основы теории оптимальных автоматических систем А. А. Фельдбаум. -М. : Наука, 1966. 532 с.

60. Фомин В.Н. Рекуррентное оценивание и адаптивная фильтрация. М.: Наука, 1984.-288с.

61. Фомин, В. Н. Адаптивное управление динамическими объектами / В. Н. Фомин, A. JI. Фрадков, В. А. Якубович. М. : Наука, 1981. - 448 с.

62. Холопова, К. А. Автоматизация режимов работы многоагрегатной микроГЭС / К. А. Холопова, А. Н. Кривцов// 34 Неделя науки. СПбГПУ, 2006.-С. 158-160.

63. Цыпкин, Я. 3. Адаптация и обучение в автоматических системах / Я. 3. Цыпкин. М. : Наука, 1968. - 400 с.

64. Цыпкин, Я. 3. Основы теории обучающихся систем / Я. 3. Цыпкин. М. : Наука, 1970.-252 с.

65. Электрические станции и сети : сборн. нормат. докум. М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2006. - 720 с.

66. Якубович, Е. Д. Оптимальное управление линейной дискретной системой при наличии неизмеряемого возмущения / Е. Д. Якубович // Автоматика и телемеханика, 1977. - № 4. - С. 49-54.

67. Якубович, Е. Д. Решение одной задачи оптимального управления дискретной линейной системы / Е. Д. Якубович // Автоматика и телемеханика. 1975. - № 9. - С. 73-79.