(3)．算法： 运算周期取 T＝0.04秒，微分时间常数T1V取7*T 即T1V =7*0.04=0.28 比例项：△YP(K) ＝1.31(Td+Tn)*[ △F(K)- △F(K-1)]/( bt*Td)
＝13.1(10Td′+Tn′)*[ △F(K)- △F(K-1)]/( bt′*Td′)
积分项：△YI(K) ＝1.31 T *{ △F(K)＋bp*[YYG(K)－Y(K－1)]/ 1.31}/( bt*Td)
＝5.24*{ △F(K)＋bp′*[YG(K)－Y(K－1)]/ 131}/( bt′*Td′)
微分项：YD(K)＝T1V* YD(K-1) /{( T+ T1V)+1.31 Tn/ [bt*( T+ T1V)]} *[ △F(K)- △
F(K-1)]
＝(7/8)* YD(K-1) +(41Tn′/ bt′)*[ △F(K)- △F(K-1)]
开度给定项：△YG(K) ＝YG(K) - YG(K-1)
PID控制输出：Y(K)=YPIYG(K-1)+ 13.1(10Td′+Tn′)*[ △F(K)- △F(K-1)]/( bt′
*Td′)
+5.24*{ △F(K)＋bp′*[YYG(K)－Y(K－1)]/ 131}/( bt′
*Td′)
+(7/8)* YD(K-1) +(41 Tn′/ bt′)*[ △F(K)- △F(K-1)]
+ [YG(K) － YG (K-1)]
当△F(K) >Ef为频率调节，当△F(K) 其中： KP为以比例阀电转控制的系统放大系数（开、关的放大系数不同） K1为比例阀电转的主配位置放大系数 KD为以数字阀电转控制的系统放大系数（开、关的放大系数不同） Y(K)为当前PID控制输出值，Ya(K) 为当前实际导叶开度值 Yz(K) 为以比例阀电转控制的主配位置反馈值 多点偏差增益控制法：利用高速开关非线性控制PWM方式，将系统状态的运动轨迹驱动 到预先确定的滑行面（开关面）上，系统状态在这个滑行面上滑行至系统的平衡点。 基本原理：根据系统状态和某些预先确定的超平面之间的关系来改变系统控制结构，当系统（受控对象）状态穿越系统状态方向空间的预先设定的切换超平面时，控制系统从一个结构自动转向另外一个确定的结构，以保证系统状态变量达到并约束在给定的滑模流形上，并使之自始自终沿着滑模流形滑行至系统状态空间的平衡点，从而使系统达到某个期望的指标。 依据偏差和偏差变化率来调整输出的多点偏差增益控制法；系统的运行特性表征为系统偏差及偏差变化率的大小。将系统偏差及偏差变化率的大小各自进行分类。这样的组合变 9 化就有多种情况,每种情况都代表系统的一种工况。根据工况的不同采用相应的控制策略。根据这些由偏差、偏差变化率的组合而形成的多种工况采取相应的控制策略,及时向控制对象进行增益增加或减少,从而达到控制目的和跟踪性能要求。而每一时刻仅对应一种控制策略;因此根据偏差和偏差率实时变化所确定的 工况,不断在多种控制策略中切换,直至系统的偏差被控制在预定的范围内。 第四章 调速器系统组成 我公司可编程控制水轮机调速器共分为以下几个系列：PSW(S)T比例数字式冗余可编程控制水轮机调速器，是三联公司将大中小型调速器中取得的丰富经验移植、优化而开发出来的新一代调速器。各系列调速器的额定工作油压为2.5MPa、4.0MPa、6.3MPa，主配压阀直径为80mm、100mm、150mm、200mm、250 mm。它能使水轮发电机组在各种工况下稳定运行，可实现机组的自动或手动开、停机，并网运行，调节机组负荷，事故紧急停机等。 一 PSW(S)T比例数字式冗余可编程控制水轮机调速器 机械部分主要包括冗余电液转换机构、机械手动操作机构、引导阀、主配压阀、紧急停机电磁阀组成无明管、静态无油耗的脉宽、脉幅脉宽的控制型式。 根据用户要求可以配置机械 液压传动的导叶分段关闭装置，分段关闭装置采用三联公司的专利产品：DX-1型 (专利号：ZL 00 2 32366.4) PSWT型为单调节型。只有导叶控制部分,PSW（S）T型为双重调节型，具有导叶控制和桨叶控制两部分，二者之间由电气协联。机械部分不设协联装置，二者原理和结构基本相同。其中导叶控制部分具有紧急停机装置，并可根据用户要求提供分段关闭装置。而桨叶控制部分没有紧急停机装置和分段关闭装置。 其工作原理如下： 电信号与接力器位置反馈信号在综合放大器内比较并放大，放大器的输出信号使电液转换器产生与其成比例的位移，由于电液转换器与引导阀直接连接，引导阀同时产生位移并通过液压放大器使主配压阀活塞也产生相应的位移，主配压阀因此向主接力器配油并使之移 10 动，直到主接力器位置信号与电气的信号数值相等为止。 2．机械液压系统 1）结构说明： 机械部分主要包括两套互为热备用的电液转换机构、机械手动操作机构、自动复中装置、主配压阀、紧急停机电磁阀等组成无明管、无杠杆、静态无油耗、切换无扰动、直连结构型的机械液压随动系统。 机械部分由比例伺服阀＋数字阀＋机械手动组成机械冗余结构。比例伺服阀以及数字阀都起电液转换作用，将电气信号变成接力器行程，当比例伺服阀转换器作为主用时，数字阀转换器作为备用，也可以作为机械手动。当数字阀作为主用时，比例伺服阀转换器作为备用，如果电气控制部分检测到作为主用的电液转换环节出现卡阻拒动时，电气部分将自动切换到另一路电液转换环节。 随着液压技术的发展，高速数字球阀成为近年来液压传动领域中发展起来的一种新的液压元件，它具有工作压力高，密封性能好，换向频率高（≤3ms），可靠性高，寿命长。 它采用钢球线接触形式密封，抗油污和防卡能力强它是一般先导控制和小功率液压控制回路最理想的元件。因此用它作为前置级控制的调速器机械液压系统由三联公司在98年率先推出，并获得国家专利，它采用非线搭叠窗口和脉冲补偿的结构，无油压冲击，动作平稳可靠。 采用全数字高速电子球阀组成机械液压系统的手动或者自动的前置级，高速电子球阀可实现手动调节和自动控制。其速动性好、机械 防卡性能好、对油质要求低、油过滤>140μ，静态无油耗、无机械零位调整和飘移。性能可靠、死区小、灵敏度高、安装调试方便、免维护。 将比例阀伺服阀与高速数字球阀容于一体，它的最大特点就是实现了机械液压系统前置级的冗余容错控制，两者间可互为手、自动，一般调速器的机械液压系统普遍采用自动运行方式和手动运行方式。而机械手动一般用在电气事故、停电、电液转换环节故障、试验、大修后第一次开机等工况，使用率非常低，而且需要人为监护操作，难以准确定位，操作很不方便。 所以我们将机械手动改为数字球阀来实现开、关机操作，它不但可以用高速数字球阀上的手动按钮实现人为操作，也可以用电流信号来进行自动控制，以及远方操作，实际上它也是一 11 个电液转换环节。 2）电液转换环节 主要性能满足本技术规范要求中的调速系统性能指标要求，具有良好的抗油污能力。 （1）比例（伺服）阀； 高速数字球阀， 型号：DC-C400MM，工作电源；DC24V 1.2A。 滞环 <0.2% 重复性 <0.1% 阶跃信号调节时间<10ms 响应频宽20～70Hz （2）机械部分具有以下几种操作方式： 比例阀伺服阀自动，高速数字球阀为备用方式 当电气检测到比例阀伺服阀电转出现故障，包括断线、控制环节故障等，自动将数字球阀作为自动方式运行。 高速数字球阀自动，比例阀伺服阀备用方式 当电气检测到数字球阀出现故障，包括断线、控制环节故障等，自动将比例阀伺服阀作为自动方式运行，数字球阀作为备用运行方式。 （3）机械手动方式 由高速数字球阀上的手动操作按钮构成的机械手动满足黑启动和黑操作的手动运行要求。 因此这种冗余容错的机械液压系统将传统的机械手动操作赋予一个全新的概念和功能，实现了引导阀的位移控制和流量控制(比例阀伺服阀是位移控制，数字球阀是流量控制)，两者之间既可人为选择，也可由电气自动切换。 PSW（S）T调速器额定工作油压为2.5 Mpa 、4.0 Mpa 、6.3Mpa，导叶接力器的全关和全开时间3～100s范围内独立可调。并采用双螺母互锁和两螺钉固定的方式锁定接力器开启和关闭时间的整定值，安全可靠，一经调定不会改变。 二．BW(S)T水轮机调速器 BW(S)T步进式水轮机调速器目前以无油螺旋丝杆式步进电机型调速器为主，取代了过去的环喷有油电转结构，此结构的最大的特点是“静态无油耗、无明管、直连式结构”。 机械部分主要包括无油电－位移转换机构、机 械手动操作机构、引导阀、主配压阀、紧急停机电磁阀组成无明管、静态无油耗的PWM脉宽控制型式。 12