买专利卖专利找龙图腾，真高效！ 查专利查商标用IPTOP,全免费！专利年费监控用IP管家,真方便！

龙图腾网获悉西北农林科技大学申请的专利一种分数阶水轮机调节系统的非线性预测函数控制方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116047903B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-01-30发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202211655346.6，技术领域涉及：G05B13/04；该发明授权一种分数阶水轮机调节系统的非线性预测函数控制方法是由吴凤娇;张哲;陈建林;王斌;陈帝伊;张晓东;王绍强设计研发完成，并于2022-12-22向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种分数阶水轮机调节系统的非线性预测函数控制方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种分数阶水轮机调节系统的非线性预测函数控制方法，属于自动控制技术领域，首先引入分数阶微积分和动态水轮机传递系数的水轮机调节系统突增负荷模型；然后根据水轮机调节系统的串联特点设计了基于时变非线性状态空间模型的预测函数控制器，有效地改善机组的速动性和稳定性，其中分数阶模型部分采用改进Oustaloup近似方法和最优模型降阶算法处理使模型能够高效的利用计算机仿真计算。

本发明授权一种分数阶水轮机调节系统的非线性预测函数控制方法在权利要求书中公布了：1.一种分数阶水轮机调节系统的非线性预测函数控制方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤1、分别根据分数阶水轮机调节系统各组成部分的特性建立所述分数阶水轮机调节系统各组成部分的数学模型，所述分数阶水轮机调节系统包括液压随动系统、水轮机组段、发电机三个子系统；包括：基于分数阶微积分建立所述液压随动系统的数学模型；根据压力管道弹性水击的情况建立所述水轮机组段的传递函数： ； 式中，为压力管道的特性系数；为弹性水击时间常数，e为水轮机传递系数，，为流量对导叶开度的传递函数、为流量对水头的传递函数、为水轮机对导叶开度的传递函数、为水轮机对水头的传递函数，由三角函数和指数确定； 所述发电机采用一阶线性模型； 基于所述数学模型建立整体的突增负荷下分数阶水轮机调节系统模型： ； 其中，和为水轮机组段模型的中间变量，为水轮机转速，为水轮机转矩，为压力管道的特性系数；为弹性水击时间常数，e为水轮机传递系数，，为流量对导叶开度的传递函数、为流量对水头的传递函数、为水轮机对导叶开度的传递函数、为水轮机对水头的传递函数，由三角函数和指数确定；Ty为接力器反应时间，y为接力器行程，u为控制输入，为分数阶Caputo微分算子a、t为操作算子的上下线，α为分数阶阶次；Ta为发电机惯性时间常数，，ex为水轮机力矩对转速的偏导数，又称水轮机自调节系数；eg为发电机力矩对转速的偏导数，又称发电机自调节系数； 步骤2、基于改进Oustaloup近似方法和最优模型降阶算法简化分数阶液压随动系统模型，包括： 选定拟合频率范围为，则改进Oustaloup近似表达式如下： ； 其中为分数阶的阶次，，ωh为拟合频率的最大值，为零点，为极点，为选定的阶次，、为两个可调参数； 根据整数高阶模型和降解模型获取降级误差信号， 根据降阶误差信号定义目标函数，所述目标函数为： ； 式中为误差信号权重； 定义待定参数向量，则对一类给定输入信号定义出降阶模型的误差信号，由此定义出一个最优降阶的目标函数为： ； 通过所述最优降阶的目标函数，拟合得到分数阶微分算子近似的整数低阶传递函数模型，进而简化所述分数阶液压随动系统模型； 步骤3、根据简化后的分数阶液压随动系统模型生成整数阶形式的水轮机调节系统非线性时变状态空间模型，所述简化后的分数阶液压随动系统模型转化为微分方程，结合剩余部分模型得到所述整数阶形式的水轮机调节系统非线性时变状态空间模型； 步骤4、将所述整数阶形式的水轮机调节系统非线性时变状态空间模型离散作为预测模型； 步骤5、对非线性预测函数控制器进行仿真，优化其控制性能。

如需购买、转让、实施、许可或投资类似专利技术，可联系本专利的申请人或专利权人西北农林科技大学，其通讯地址为：712100 陕西省咸阳市杨凌邰城路3号；或者联系龙图腾网官方客服，联系龙图腾网可拨打电话0551-65771310或微信搜索“龙图腾网”。

以上内容由龙图腾AI智能生成。