一类非线性系统时变滑模变结构控制

针对参数不确定性非线性系统 ,分析了在未知扰动下的输出调节问题 ,提出了基于李亚普诺夫稳定性理论意义下的时变滑模变结构控制律 ,该控制律能保证系统误差的快速收敛性及对外部扰动和参数不确定性的不敏感性 ,最后给出的仿真实例证实了理论分析结果的正确性 .

风电场的无功功率调度控制策略研究

随着风力发电的蓬勃发展,风电场的无功补偿称为主要问题之一。结合风电场的运行特点,提出将风电机组等效为电流可控的恒压功率源。根据实际风电场与等效风电场的功率传输特性相同的原则,建立了海上风电场的模型。按照风电场风电系统的组成,建立了风电系统各个模块的通用模型。针对GB/T19963-2011《风电场接入电力系统技术规定》的要求,提出了综合利用风电场风电机组的无功调节能力和风电场安装的静止无功补偿装置(SVG)无功补偿装置来满足调度要求的控制策略,且优先考虑风电机组的无功调节能力。通过在PSCAD中搭建仿真模型,验证了调度控制算法在系统正常运行、电网电压跌落到不同程度时具有良好的稳态性能和动态跟踪性能。

高速公路收费站模型优化设计的研究

利用排队论、最优化理论等方法对问题进行了较为全面的分析,在此分析的基础上以司机满意度y=(ft)为目标函数分别建立了p条车道,n条通道,一条通道上一个收费亭的数学模型M(p,n,1)和一条通道上两个收费亭的数学模型M(p,n,2),通过对建立的模型进行对比给出不同车流量的情况下,一道一亭和一道两亭的平均延误时间。最后综合考虑了高速公路和收费站的基本情况,给出了模型进一步改进的方向,从而进一步扩大了模型的应用范围。

RST和NBN用于电力变压器故障诊断

电力变压器发生故障后,当故障信息存在不完整或不确定性,甚至关键信息丢失时,会导致故障诊断难以得出正确结论。针对此问题,提出了一种将粗糙集理论(RST)与朴素贝叶斯网络(NBN)结合的电力变压器故障诊断新方法。首先将油中溶解气体分析(DGA)结果和其他电气试验结果作为条件属性,故障区域作为决策属性,考察各种故障与征兆间的连接关系并建立决策表,接着利用基于可辨识矩阵和信息熵的属性约简算法实现对专家知识的简化与故障特征的压缩,提取最佳属性约简组合,然后以最佳属性约简组合形成的约简决策表建立朴素贝叶斯网络模型,利用贝叶斯网络实现概率推理,便于描述故障特征的变化及对变压器故障原因的快速分析。最后对变压器故障进行实例分析,诊断结果证明该方法是正确和有效的,具有较好的实用价值。

一种改进的粒子群优化算法

针对非线性优化问题讨论了一种基于迭代进程和适应值综合的自适应变异粒子群优化算法,该算法按照自适应变异方法从迭代进程上、以及从目标函数适应值上调整速度惯性因子,同时结合正态变异算子调整搜索方向。采用专用测试函数进行仿真测试分析,结果表明改进算法收敛,具有很高的搜索效率和求解精度。

逆变器驱动电机系统共模电压抑制模型预测控制

针对传统三相电压源逆变器驱动电机系统存在较高共模电压的问题,提出了抑制共模电压的模型预测控制(SCMV-MPC)方法,只利用非零电压矢量来抑制共模电压同时控制负载电流。在SCMV-MPC方法中,每个周期内通过评价函数选出两个非零矢量,并且对两个矢量的作用时间进行优化配置,以达到负载电流和参考电流值之间误差最小的目的;而不像传统的调制方法在一个周期只选择一个包括零矢量在内的控制矢量。因此,与传统的模型预测控制方法相比,SCMV-MPC方法可以将共模电压限制在±V_(dc)/6的同时减小负载电流波动,使负载电流具有快速的瞬态响应和较好的纹波性能。仿真和实验结果验证了所提出的SCMV-MPC方法的有效性。

三相VSR的新型电流前馈解耦和滑模控制

三相电压型PWM整流器(voltage source PWM Rectifier——VSR)广泛采用同步旋转d-q坐标系下的电压、电流双闭环控制,且对电流内环的分析一般是建立在系统解耦的基础上。在实际中,由于电感值的变化,系统不能完全解耦,从而导致系统性能变差。针对此问题,提出了一种新型的电压电流双闭环控制,其中电流内环采用同步旋转d-q坐标系下无电感L参数的电流解耦控制方法;电压外环采用滑模控制,并结合SVPWM技术对控制信号进行调制。仿真结果表明,该控制方案具有很好的动态响应性能和鲁棒性能。

三相电压型PWM整流器的新型前馈解耦控制

针对三相电压型脉宽调制(PWM)整流器的非线性、强耦合特性和工程设计难以实现等特点,以同步旋转d,q坐标系模型为基础,对PWM整流器模型进行数学分析,提出一种新型双闭环控制策略。数值仿真和实验验证表明该方法能明显提高系统的动、静态性能,同时也表明该方法的正确性和优越性。

基于渐消卡尔曼滤波算法的航空发动机参数估计方法

针对航空发动自适应模型误差无法完全消除,可能导致参数估计结果严重偏离甚至滤波发散的问题,提出一种带渐消因子的卡尔曼参数估计方法,采用在线调整卡尔曼方程残差的权重、加强现实测量数据在状态估计中作用的策略,保证了发动机性能参数估计的准确性。仿真结果表明,该方法不仅克服了滤波发散现象,具有更优的收敛速度和估计精度,且计算量小,实现简单,便于实际应用。

利用遗传算法搜索全局最优的一种混合算法

该文提出了一种基于遗传算法与梯度法相结合的混合优化搜索方法。该算法能帮助梯度法跳出局部最优,获得全局最优解,并对算法的收敛性进行了证明。最后给出的仿真结果表明了算法的有效性。

基于遗传算法的模糊滑模控制在永磁直线电机位置控制中的应用

针对永磁直线电机控制中的推力扰动及参数变化问题,设计了一种改进的自适应模糊滑模变结构控制器(AF-SMC).利用遗传算法优化模糊变量的隶属度函数曲线.仿真和实验结果表明,与经典PID算法和一般模糊滑模控制算法相比较,新的算法具有更好的响应性能和抗干扰能力,抖振降低.

一种在线的有源电力滤波器谐波检测方法

将小波变换运用于有源电力滤波器谐波检测时,因运算量大,效率不高,不能保证检测结果的实时性,针对这个问题,提出了一种基于小波变换与滑动时间窗相结合的在线谐波检测方法,在运用小波基bior1.5对信号序列进行去噪处理的同时,采用滑动时间窗对突变信号动态跟踪以实现在线检测。搭建并联型有源电力滤波器仿真模型,测试该方法在非线性负载产生电流突变时的谐波检测能力,结果表明该方法在保证较高的准确性和稳定性的前提下,实现了在线谐波检测。

弱电网下LCL型逆变器自适应控制策略

LCL滤波器能强有力地衰减开关切换引起的谐波,被广泛应用于并网逆变系统中。然而,LCL滤波器存在谐振抑制问题,电容电流反馈等有源阻尼不失为行之有效的方法。但引入电网阻抗的弱电网工况会严重影响LCL型并网逆变器的控制性能。文中提出一种基于并网电流有源阻尼的LCL型并网逆变器自适应控制方法,采用即时触发型阻抗测量方法在线检测电网阻抗,实时修正电流控制器与有源阻尼控制器的控制参数,实现逆变器在弱电网下的自适应控制,使得系统在电网阻抗大范围变化下稳定运行。方案无需增加额外的传感器,降低了设备成本。论文最后通过实验验证了并网逆变器自适应控制策略的有效性。

基于LMI的滑模控制在航空发动机中的应用

针对航空发动机运行过程中存在不确定性和稳定性问题,运用状态空间模型理论与线性矩阵不等式LMI相结合的方法设计了控制器,改善了航空发动机的控制性能。以某型涡扇发动机为控制对象,基于LMI对普通终端滑模变结构控制进行了优化设计,在滑模超平面设计中引入了动态补偿器,采用改进的幂次趋近律,对该动态系统进行了性能仿真验证。结果表明,本文提出的方法较之普通终端滑模变结构控制对系统性能有较大改善,不仅使系统主供油量变化率、尾喷口面积变化率等的控制更为平稳,且保证了系统鲁棒性和稳定性。

基于模糊滑模控制的三相PWM整流器仿真

普通的三相PWM整流滑模变结构控制由于滑动模态具有不变性,所以其对系统参数的扰动不敏感,因此到达滑模面后鲁棒性较高,但是其到达滑模面之前是不具有鲁棒性的,并且滑模变结构自身的抖振无法消除。分析了基于趋近律的滑模变结构,并结合模糊控制与滑模变结构,提出了一种基于模糊趋近律的滑模变结构的控制算法,利用调节外环上的滑模趋近律,通过控制趋近速度有效缩短了到达滑模面的时间,并减小了滑模面上的抖振,并且通过Matlab仿真将提出的算法与未采用模糊趋近律的滑模控制和PI控制比较,实验证明采用该方法的PWM系统能够运行单位功率因数且输入电流电压正弦,并且具有很强的抗干扰性和静动态性能。

多自由度机械手PLC控制

本文介绍了采用可编程序控制器 (PLC)代替GR— 1型教学机器人的控制器对机械手动作进行控制 ,利用光电编码器对电机的转轴转角进行检测 ,并对机械手 6个直流电机进行正反转控制 ,从而实现了电机转轴的准确定位及机械手抓取物体控制。控制系统编程简单 ,可实现多任务调速控制。

矿井组合导航系统算法研究

针对矿井环境下人员定位精度差的问题,提出一种基于射频位置修正技术的新型矿井组合导航系统。将捷联式惯性导航系统(SINS)与矿井射频定位进行互补融合,将射频标签存储的实际位置和SINS解算位置的差值作为量测量,利用扩展Kalman滤波器估计并补偿SINS存在的陀螺漂移和加速度计零偏。仿真结果表明,在复杂度相近的情况下,该系统在30 min内的综合定位精度比SINS提高近4倍。

PR控制LCL型DSTATCOM电流内环参数设计

为了使DSTATCOM在复杂的工况下稳定运行且具有较高的补偿能力,同时减少开关谐波对配电网造成的二次污染,采用基于正序电压同步变换的广义无功电流检测方案及基于PR控制器的分相控制策略,提出一种LCL型DSTATCOM的电流环控制器参数精确设计方法。利用频率特性分析法分析电容反馈系数和PR控制器各参数对系统电流环的影响,以系统稳定裕度和补偿性能为指标,设计出各参数的取值范围,进而依据频率特性给出符合实际工况的参数值选取优化方案。仿真与试验结果表明,所提出方法能使系统保持较高的电流无静差跟踪能力、较好的稳定性及动态性能。

不同来流条件下高超声速进气道/隔离段的数值模拟

进气道/隔离段装置是超音速冲压发动机的关键部件.采用有限体积法、隐式的二阶迎风格式和S-A湍流模型,对不同来流情况下的进气道/隔离段进行了二维流场数值模拟仿真,得到了在不同马赫数以及不稳定气流下两级圆锥压缩进气道/隔离段的流场及其工作范围,分析了不稳定来流对进气道/隔离段的影响及改进方法.仿真结果表明增加隔离段长度能够隔离非均匀气流对发动机内部的影响,两级圆锥压缩的进气道和隔离段对不稳定来流有一定的抗扰能力.

矿井组合导航系统的设计与应用

针对矿井捷联式惯性导航系统(SINS)误差累计的问题,提出了一种基于射频位置修正技术的矿井组合导航系统。系统将射频标签存储的实际位置和SINS解算位置的差值作为量测量,利用Kalman滤波器估计并补偿SINS存在的陀螺漂移和加速度计零偏。该方法在修正点对误差估计精度高,收敛速度快,能够对SINS累计误差进行一次性修正。