满足全运行域振荡约束的跟网-构网组合控制及优化配置

弱电网条件下,跟网型变流器存在宽频振荡风险,而构网型变流器的振荡稳定性相对较好。随着构网型变流器在现场得到逐步应用,有必要研究两类变流器的优化配置问题。首先,提出了两种改善新能源场站弱电网振荡稳定性的跟网-构网变流器组合控制方法;其次,基于阻抗稳定性分析结果,定义了变流器并网系统的振荡安全域,并提出了基于多项式拟合的振荡安全域边界快速求解方法;然后,考虑全运行域振荡稳定约束和经济性约束,提出了跟网-构网变流器容量优化配置方法;最后,通过电磁暂态仿真进行了验证。结果表明,所提多项式拟合方法能够准确、快速地求解振荡安全域边界,所提组合控制和优化配置方法能够确保新能源场站在全运行域下保持振荡稳定。

机载光电跟踪系统的自抗扰与快速非奇异终端滑模组合控制方法

机载目标跟踪系统由于受到外部干扰、内部参数摄动和未建模动态等扰动的影响,使跟踪控制分系统设计面临巨大的挑战。以两轴四框架的光电稳定平台为对象研究抗扰动控制方法,针对自抗扰控制的扰动补偿一般留有扰动残差和滑模控制会引入较大抖振的问题,设计一种自抗扰与快速非奇异终端滑模组合控制的方法。利用线性扩张状态观测器来估计总扰动量并在控制端进行补偿,从而允许设计滑模控制的控制率时采用较小的滑模切换增益,并通过设计快速非奇异终端滑模面得到控制率,加快系统收敛的同时避免非奇异现象。数值仿真结果表明,该组合控制方法在外部扰动和模型不确定性的影响下,可以实现快速收敛与高跟踪精度的同时引入较小的抖振,并且实现了机载目标跟踪系统需求的快速响应性能,验证了这个组合控制方法的有效性。

半桥型MMC直流侧故障限流组合控制策略

基于模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)的柔性直流电网在直流短路故障时电流峰值较高且上升速度极快,严重时会造成MMC闭锁从而导致系统大面积停运。为在短时间内限制故障电流对系统的影响,文中提出一种对半桥型MMC适用的故障限流组合控制策略,利用MMC自身的高度可控性,无须外加限流装置,即可达到故障限流效果,并降低对直流断路器的技术需求。首先,文中阐述了限流组合控制策略中2种不同的限流环节及其基本原理。其次,分别分析2种限流环节对直流故障电流、交流电流以及桥臂电流的影响,推导限流组合控制下的直流故障电流计算式。最后,在PSCAD/EMTDC平台搭建半桥型MMC四端直流电网模型进行仿真分析,结果表明所述限流组合控制策略能够有效限制直流故障电流,减小故障点近端换流器的功率和电压波动,降低交流电流和桥臂电流的过流峰值。

采煤机牵引电机磁极开关组合控制研究

为满足煤矿开采生产需求,提出了采煤机牵引电机磁极开关组合控制方法。通过分析采煤机牵引电机运行原理,将TMS320F2811型数字信号处理芯片作为核心硬件,设计由采样模块、磁极开关组合控制器等构成的采煤机牵引电机磁极开关组合控制结构,采样模块采集采煤机牵引电机功率变换器的电流、电压值后,将其传输到磁极开关组合控制器中,该控制器输出脉冲触发,经过控制驱动软件驱动CPLD逻辑处理器件控制驱动程序驱动电路后,控制磁极开关组合开启或关闭,实现采煤机牵引电机磁极开关组合控制。其中,控制驱动程序使用Linux嵌入式操作平台提供的交叉编译器编写。实验结果表明,该方法可有效控制采煤机牵引电机磁极开关开启或闭合,其控制采煤机牵引电机磁极开关组合时,控制输出曲线与期望输出曲线较为吻合,且控制磁极开关组合后,采煤机牵引电机电流畸变数值较小,具备较为显著的应用效果。

最小节拍组合控制方法在光电跟踪系统中的应用

由于最小节拍组合控制系统对位置阶跃信号响应快、超调小、稳态误差小,有利于光电跟踪系统快速捕获目标,本文针对特定的光电跟踪架设计了最小节拍组合控制系统,并对其进行了仿真测试和实验测试。实验显示,仿真结果和实验结果基本吻合,不仅表明最小节拍组合控制系统在所能跟踪的信号范围内线性度好,还验证了校正环节和前置滤波器所起的作用。提出的方法降低了超调量,减少了调节时间,抑制了系统的抖动,体现了最小节拍组合控制系统的特点。这种最小节拍组合控制系统在数引方式下能快速捕获和锁定目标,具有重要工程应用价值。

基于信号优先和滞站调度的BRT组合控制策略

合理的实时调度和信号优先控制是保障快速公交系统(Bus Rapid Transit)服务质量的关键.交叉口信号优先控制策略同样需要考虑到BRT车辆起停、公共交通乘客延误、社会车辆延误等相关因素.本文以北京快速公交一号线为研究对象,在建立交叉口整体延误损失函数的基础上,研究并提出了一种适用于快速公交系统的组合控制策略.该策略将交叉口优先控制方法(绿灯提前启亮、绿灯相位延长)和站台控制方法(滞站调度)进行组合优化,在使快速公交系统享有优先权的同时,降低其对冲突相位车流的影响,减少延误损耗,同时降低了乘客上下车时间等不确定性因素对系统产生的影响.本文最后针对不同路口交通状态下的优化组合控制策略进行了仿真验证.

大型空间可展开天线展开过程组合控制研究

针对大型空间可展开天线展开过程控制问题,基于奇异摄动理论将天线系统分解为慢变、快变两个子系统,提出一种将非线性PID控制和H∞鲁棒控制相结合的组合控制方法。慢变子系统采用非线性PID控制来控制刚性运动跟踪期望轨迹,快变子系统采用H∞控制抑制弹性振动,从而保证刚性、柔性状态输出同时达到要求。仿真结果表明:采用该方法可使弹性变形对本体运动的影响减小,在天线较好地跟踪期望轨迹展开的同时,有效地抑制了弹性振动,显著改善了系统的跟踪性能和稳定性能。

一类动量交换刚柔耦合系统的自学习组合控制

提出自学习组合控制方法实现对一类动量交换刚柔耦合系统的主动控制.在推导动力学方程的基础上,提出组合控制律和在线自学习律并分别证明其稳定性和收敛性.对刚体旋转和柔性梁振动分别设计H_∞控制器和LQR调节器,并馈入角加速度信号构成组合控制系统.仿真算例表明该方法的有效性.

飞机地面压力加油系统管路流量匹配的组合控制

本文针对给出的飞机地面压力加油系统管路模型 ,分析得出加油控制优化目标 ,利用模糊控制理论及PID控制相结合的方法 ,得到理想的离线仿真计算结果 ,应用于地面模拟试验 。

大型油压机的多泵组合控制系统优化设计

为了实现对大型油压机换向时压力的控制,减少对压机的冲击,提出采用定量泵和比例变量泵多泵组合控制系统设计的方法.利用MATLAB数学建模和仿真,对油泵的动态性能做出分析,确定分时启动油泵的优化时间,使输出流量近似于正弦曲线.该控制系统有效地降低了对大型油压机的冲击,具有稳定性、节能性及降低经济成本等多方面的优势.

三自由度并联机器人的同步组合控制

针对三自由度平面P-R-R型并联机器人,建立了三自由度并联机器人的动力学模型,结合同步控制的优点,实现了对机器人轨迹的精确控制.为了达到同步控制,提出了同步误差的概念,通过组合多个线性闭环控制,计算出同时满足各个闭环控制的控制方程.该方法直观、高效,提高了对并联三自由度平面P-R-R型并联机器人轨迹控制的精度,也同时满足了多个闭环控制系统的组合控制.

永磁同步风力发电系统滑模变结构矢量组合控制

针对永磁同步风力发电直驱系统应用,采用滑模观测无速度传感器控制算法观测角度和速度的无速度传感器方法,并提出速度采用滑模控制和电流采用非线性PI矢量控制的组合控制策略。仿真实验结果表明:在永磁同步风力发电机可能运行的速度范围内以及加入5%的建模误差时,该组合控制策略工程实现较简单,系统鲁棒性强,动态响应快,从而验证了所提组合控制策略的正确性和可行性。

柔性周边桁架可展开天线展开过程动力学分析和组合控制方法

针对柔性周边桁架可展开天线的展开过程提出了一种基于运动解耦的组合控制方法。首先基于多刚体拉格朗日方法并考虑柔性体的弹性势能建立了周边桁架可展开天线展开过程的多柔体动力学模型，然后根据运动学和动力学分析，将天线运动反馈分解为刚体运动和由柔性因素引起的振动两部分，分别设计了刚性控制器和柔性控制器。刚性控制器的目标是使天线做大范围运动以达到精确展开，柔性控制器的目标是迅速抑制柔性振动产生的影响。编制了仿真程序并进行了算例分析，仿真结果验证了该方法的合理性和有效性。

并行组合控制策略在交流伺服控制系统中的应用

针对交流位置伺服系统在较大负载转动惯量时影响系统控制性能的问题,提出了一种并行组合控制策略。设计了位置环滑模变结构控制器和RBF神经网络PID控制器的并行组合结构,滑模控制抑制系统参数变化和负载扰动,RBF神经网络PID控制可对传统PID控制器的比例、积分、微分系数进行在线整定,实现了系统的调整控制。仿真结果表明,所提出的并行组合控制策略能够保证系统的控制性能。

用于级联型大功率变流器的多变量组合控制方案

提出一种用于级联型大功率变流器的多变量组合控制方案,综合利用非对称直流母线电压控制、移相控制和脉冲宽度调制(PWM)。与传统的非对称电平、阶梯波合成以及混合型调制控制方案相比,该控制方案能更好地消除输出电压的低次谐波,且全部功率器件均低频工作。本文分析了该控制方案下的输出电压谐波特性和各逆变模块功率分配。该控制方案简洁可靠,开关频率低,可用于现有典型的级联型结构变流器。基于混合非对称级联型拓扑并结合SPWM、SHEPWM调制策略的实验样机验证控制方案的可行性和低次谐波消除效果,仿真和实验结果表明理论分析的正确性。

随机交通流的组合控制预测模型和方法

为了解决交通流预测中的时变性、随机性和不确定性等问题,提出了一种新的组合控制预测算法.该方法利用多尺度的小波分析方法将交通流量分解为均匀部分和随机部分,并根据状态的动态变化构建了组合控制预测模型,分别利用支持向量机回归和Markov链法来预测交通流的均匀序列和随机序列,同时基于准动态规划方法来计算最优控制向量和相应的控制矩阵,从而动态选择训练数据得到最优预测结果,并采用实际数据进行实验验证与比较.结果表明,本文方法得到的平均相对误差和均方差比其他方法低74%和85%,得到的均等系数高6%,从而验证了本文方法的可行性和有效性.

主、被动振动控制一体化理论及技术(Ⅱ)——组合控制

本文是系列讲座的第二篇,涉及组合振动控制的基本问题,重点介绍近几年的研究结果。包括:各种阻尼材料及其性能,筒型粘弹性阻尼器特性及设计方法,自由和约束阻尼层结构以及粘一弹性复合结构的分析,直线式压电作动器PZT—AM和TOKIN的特性、试验及设计;在此基础上,以空间桁架为例,讨论了组合振动控制实现问题,涉及动力学特性分析和试验,用评价函数描述被动振动控制参数对主动振动控制的影响,作动器和阻尼器的优化配置等。从工程应用角度,本文指出应当建立相应的数据库,用来指导结构设计。

柔性机械臂的一种组合控制

在柔性机械臂轨迹控制中,要实现定位目标的同时必须消除柔性振动,利用奇异摄动方法将柔性臂系统分解为慢变和快变两个降阶子系统,并对慢变和快变子系统分别采用滑模控制方法和H∞控制方法设计了控制器。采用Matlab进行的仿真结果表明,所设计的组合控制器是有效的,控制性能稳定。

催化剂组合控制稀燃汽油机排放策略的试验研究

采用不同分子筛催化剂的组合和机内净化的综合控制策略,对汽油机稀燃排放的控制进行了试验研究.试验的催化剂种类包括Cu-In-ZSM5、Ir-ZSM5、Cu-Co-ZSM5、Pd-In-ZSM5、Ni-Cu-ZSM5等.试验考察了空速比对NOx转化效率的影响.综合应用以HC为主要还原气体并可产生CO排放的分子筛催化剂如Ni-Cu-ZSM5、Cu-Co-ZSM5等,和CO、HC协同还原NOx催化效果较好的分子筛催化剂如Ir-ZSM5、Pd-In-ZSM5等,在合适的条件下可以实现70%以上的NOx转化率.催化后NOx浓度降至150×10^-6以下.同时与当量空燃比燃烧时相比仍可节油8%～10%.多种催化剂的综合使用,使得催化活性随温度变化的规律变得复杂.

基于PID-二分组合控制算法的分布参数空气源热泵仿真模型的研究

采用分布参数法建立双级压缩空气源热泵系统热力学模型,建立一种基于PID-二分组合控制算法的全系统循环分布参数模型,并结合实验数据验证该模型的准确性。结果表明:系统模型在双级压缩制热模式下制热性能系数(COP)的模拟数据与实验数据的平均偏差为5.41%,两者在不同运行模式下的最大偏差不超过15%,均在可信范围之内,模型能准确反映系统性能随外界参数变化的规律;该模型与单独使用比例积分微分(PID)控制算法的分布参数法模型相比,总迭代次数较原模型减少约2.96倍,极大减少了模型的计算量,可在保证模型精度的情况下提升模型的计算速度。