【摘 要】
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带有迟延的振荡系统在实际的工业场合中广泛存在,目前控制策略大多以PID为主,但是由于PID控制器的局限性,无法较好的控制振荡系统。自抗扰控制（Active disturbance rejection control,ADRC）是由韩京清教授提出的一种先进控制算法,它将内部扰动和外部扰动统称为“总扰动”,然后对扰动进行估计和补偿。为了方便ADRC的应用和整定,高志强教授提出其线性版本（Linear
【基金项目】
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科技部重点研发计划项目-可再生能源与火力发电耦合集成与灵活运行控制技术（2019YFB1505400）；
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带有迟延的振荡系统在实际的工业场合中广泛存在,目前控制策略大多以PID为主,但是由于PID控制器的局限性,无法较好的控制振荡系统。自抗扰控制（Active disturbance rejection control,ADRC）是由韩京清教授提出的一种先进控制算法,它将内部扰动和外部扰动统称为“总扰动”,然后对扰动进行估计和补偿。为了方便ADRC的应用和整定,高志强教授提出其线性版本（Linear ADRC,LADRC）。目前LADRC的概念广为流传,并且应用在了很多工业场所,但是仅限于自平衡非振荡系统。本文围绕带迟延的二阶振荡系统的LADRC参数整定问题,进行了如下研究:1.根据现有的PID控制策略得到二阶自抗扰整定公式。针对二阶振荡系统现有PID整定方法,分析得到一个性能最好的整定公式。然后利用已知PID与LADRC之间参数转换的方法,将已知PID整定公式转换得到二阶LADRC整定公式。公式的仿真结果表明采用这种方法得到的二阶LADRC控制器抗干扰性能与PID近似,但是仍有很大振荡,性能需要提高。2.针对小迟延二阶振荡系统,提出二阶LADRC整定公式。该方法基于内模控制,考虑在一定鲁棒度约束下通过最小化误差平方积分指标的方法来设计内模控制器,然后通过多点近似的方法来将此内模控制器转化为二阶LADRC控制器,并拟合成整定公式。仿真表明,该公式可以较好的对小迟延二阶振荡系统进行控制,然而对于大延迟系统,性能不佳。3.针对大迟延二阶振荡系统,提出三阶LADRC整定公式。为了减少整定参数,观测器增益采用带宽参数整定。仿真表明三阶LADRC可以提高大迟延振荡系统的控制性能。4.将本文提出的整定公式应用在电力系统负荷频率控制中,通过在两种不同情况下的仿真实验,证实了所提公式的控制效果。
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