分数阶PID控制策略研究及其在电力系统中的应用开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

pid控制作为经典的控制策略，广泛应用于电力系统等领域。

然而，传统的pid控制在处理电力系统中非线性、时变性和强耦合等复杂特性时，存在一定的局限性，难以满足日益提高的控制性能要求。

分数阶pid控制作为传统pid控制的扩展，通过引入分数阶微积分算子，为控制器的设计提供了更多的自由度，能够更好地应对电力系统中的挑战。

2. 本选题国内外研究状况综述

分数阶pid控制作为近年来控制领域的研究热点，受到了国内外学者越来越多的关注，并在电力系统中展现出良好的应用前景。

1. 国内研究现状

近年来，国内学者在分数阶pid控制理论研究及其在电力系统中的应用方面取得了一系列成果。

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

本选题拟从分数阶微积分理论出发，研究分数阶pid控制器的设计方法及其在电力系统中的应用。

1. 主要内容

1.深入研究分数阶微积分理论，包括分数阶微积分的定义、性质、常用的分数阶微积分算子以及数值计算方法，为分数阶pid控制器的设计奠定理论基础。

4. 研究的方法与步骤

本研究将采用理论分析、仿真建模和实验验证相结合的研究方法。

1.理论分析：深入研究分数阶微积分理论和分数阶pid控制理论，分析传统pid控制器的不足，推导分数阶pid控制器的数学模型，并研究其参数整定方法和稳定性分析方法。

2.仿真建模：利用matlab/simulink等仿真工具，构建电力系统仿真模型，并在该模型上进行分数阶pid控制策略的仿真研究。

5. 研究的创新点

1.针对电力系统负荷频率控制问题，提出一种基于改进型分数阶pid控制的控制策略，以提高系统动态性能和鲁棒性。

2.针对电力系统电压稳定控制问题，研究分数阶pid控制器的参数自整定方法，以实现电压稳定的自适应控制。

3.将分数阶pid控制应用于电力系统故障诊断与恢复，探索其在提高故障诊断精度和缩短故障恢复时间方面的潜力。

6. 计划与进度安排

第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲

第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文

7. 参考文献（20个中文5个英文）

[1] 冷建成,李少远,谢欢,等.分数阶pid控制在永磁同步电机调速系统中的应用[j].电力系统保护与控制,2020,48(07):159-166.

[2] 何怡刚,王晓霞,王春,等.分数阶pid控制在微电网中的研究综述[j].电力系统保护与控制,2019,47(16):171-180.

[3] 孙明轩,黄立培,张兴,等.分数阶pid控制在光伏并网逆变器中的应用[j].电力系统自动化,2019,43(20):171-178.