用于燃气管网分析与控制的端口哈密顿建模
系统与控制
2023-11-27 v1 系统与控制
摘要
在本文中，我们提出了燃气管道及由多条管道组成网络的有限维端口哈密顿系统（PHS）模型，用于控制器设计与稳定性分析。从描述管道内气体动态流动的部分微分欧拉方程出发，采用线法获得集总参数模型，其简化为一个非线性三阶 PHS。通过表明所得管道 PHS 模型与电力传输线具有相同的 π 型等效表示，我们建立了燃气管网与电力系统之间的类比。此外，为辅助未来的控制器设计，我们分析并讨论了管道 PHS 模型的额外无源特性。通过在标准仿真中将所提 PHS 模型与其他模型对比，我们表明简化假设对模型保真度无实质性影响。所提管道与网络模型可作为基于无源性的控制与分析的基础，而其与电力系统的类比有助于现有方法的迁移。
引用
@article{arxiv.2304.01109,
title = {Port-Hamiltonian Modelling for Analysis and Control of Gas Networks},
author = {Albertus J. Malan and Lukas Rausche and Felix Strehle and Sören Hohmann},
journal= {arXiv preprint arXiv:2304.01109},
year = {2023}
}
备注
This work has been submitted to IFAC for possible publication