[发明专利]一种发电机励磁系统PID参数整定方法

权利要求书

1.一种发电机励磁系统PID参数整定方法，其特征在于，在发电机实际运行的空载额定电压状态下，用纯比例调节的方式寻找PID运算器输出控制信号波动点；以波动点的比例增益值VP`乘于系数n作为发电机励磁系统PID参数整定的比例增益P参数的比例增益值VP；采用将电机励磁系统PID参数中的积分时间I参数逐渐减少的方式测定PID运算器输出控制信号震荡发散收敛点的值Ta`，将该值Ta`乘于系数m作为发电机励磁系统PID参数整定的积分时间I参数的时间常数值Ta；所述系数n在0.6至0.7之间取值；所述系数m在2.5至3.2之间取值。

2.如权利要求1所述的发电机励磁系统PID参数整定方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：发电机软起动到额定电压并空载运行至额定电压状态下，将发电机励磁系统PID控制器的积分时间I参数和微分时间D参数均设定为0，比例增益P参数为1；

S2：将PID控制器比例增益参数P从1开始逐渐增大，观测发电机励磁系统PID控制器运算输出PID控制信号，直至出现PID运算器输出控制信号波动点，记录此时的比例增益值为第一比例增益值VP`，将第一比例增益值VP`乘以系数n得到第二比例增益值VP，将发电机励磁系统PID控制器比例增益P参数设定为所述第二比例增益值VP，所述系数n在0.6至0.7之间取值；

S3：设定发电机励磁系统PID控制器积分时间I参数的初始值为t，观测发电机励磁系统PID控制器运算输出PID控制信号，逐步减小发电机励磁系统PID控制器积分时间I参数的初始值t，直至出现PID运算器输出控制信号震荡发散的收敛点，记录此时积分时间设定值为第一积分时间设定值Ta`，将第一积分时间设定值Ta`乘以系数m得到第二积分时间设定值Ta，将发电机励磁系统PID控制器中的积分时间I参数设定为所述第二积分时间设定值Ta，所述系数m在2.5至3.2之间取值，所述初始值t在15秒至25秒之间取值；

S4：将发电机励磁系统PID参数整定的微分时间D参数Tb设定为0。

3.如权利要求2所述的发电机励磁系统PID参数整定方法，其特征在于，将步骤S1至S4所确定的发电机励磁系统PID参数整定的比例增益P参数VP、积分时间I参数Ta和微分时间D参数Tb设定在发电机励磁系统中，将发电机带载或满载运行，同时，观测发电机励磁系统PID控制器运算得出PID控制信号，若所述PID控制信号小幅震荡，则增加发电机励磁系统PID控制器积分时间I参数Ta或/和减小发电机励磁系统PID控制器比例增益P参数VP。

4.如权利要求2所述的发电机励磁系统PID参数整定方法，其特征在于，在步骤S4中，将第二积分时间设定值Ta乘以系数k得到第一微分时间设定值Tb`，并将发电机励磁系统PID控制器微分时间D参数设定为第一微分时间设定值Tb`，所述系数k在0.05至0.1之间取值。

5.如权利要求2所述的发电机励磁系统PID参数整定方法，其特征在于，步骤S3中，采用对分法或/和优选法逐步减小发电机励磁系统PID控制器积分时间I参数的初始值t。

6.如权利要求1所述的发电机励磁系统PID参数整定方法，其特征在于，所述系数n取值为0.618，所述系数m取值为3。

7.如权利要求1所述的发电机励磁系统PID参数整定方法，其特征在于，在计算机端人机界面显示PID控制信号。

8.如权利要求2所述的发电机励磁系统PID参数整定方法，其特征在于，所述PID控制信号的采样周期在10毫秒与30毫秒之间取值。

9.如权利要求8所述的发电机励磁系统PID参数整定方法，其特征在于，所述PID控制信号的采样周期取20毫秒。