奇异摄动系统的H_∞控制:基于奇异系统的方法

实际系统的奇异系统模型往往通过忽略系统的奇异摄动系统模型微分项系数矩阵中的小时间参数得到.然而,传统的奇异系统控制器设计很少考虑微分项系数矩阵的摄动.本文拓展了现有奇异系统输出动态反馈H∞控制器的设计,使得当实际闭环系统中存在小时间参数时,仍然能保持稳定并且满足一定的H∞性能指标.仿真算例说明了本文提出方法的有效性.

奇异摄动系统极限解存在的代数判据

讨论了线性奇异摄动系统广义状态解当ε趋于零时在广义函数空间上的收敛性问题.在已有结论的基础上,得到了奇异摄动系统广义状态解收敛的代数判据,该判据简化了对奇异摄动系统广义状态解收敛性的判别,为系统控制器设计提供了一种代数条件.

奇异摄动系统正实性能分析

利用广义系统模型,通过改进已有的广义系统正实引理,讨论了奇异摄动系统的正实性判断问题。利用隐函数存在定理,基于代数Riccati等式讨论了当小参数趋于零时奇异摄动系统正实性与极限系统正实性之间的关系。进一步提出了根据极限系统对奇异摄动系统的正实性进行判断的判据。算例验证了结果的有效性,为在一定条件下对奇异摄动系统的正实性进行有效判断提供了一种新的方法。

一种数字PID控制的扰动观察法光伏电池MPPT仿真

光伏电池的最大功率点(MPP)随着光照强度和环境温度的变化而变化,因此最大功率点跟踪(MPPT)成为光伏系统中的重要研究内容。本文选用PSIM仿真软件,搭建Boost电路,采用数字PID控制的扰动观察法来实现光伏电池最大功率点的跟踪,并进行了仿真验证。

矿用本安型电源软开关电路的设计

针对矿用本安电源Buck变换器中开关器件在传统的硬开关高频模式下工作,存在器件温度升高及开关损耗等问题,提出了一种适用于矿用本安电源的Buck电路软开关,实现了其开关器件的软开通和关断。应用MATLAB仿真进行了验证,能够有效地降低开关损耗,保证了本安电源的安全运行。

矿用统一电能质量调节器控制策略研究

针对传统的矿用统一电能质量调节器在跟踪补偿电流和电压时存在开关损耗大、相间干扰严重和直流侧电压利用率低的问题,提出了一种基于空间电压矢量的恒频双滞环控制策略。通过跟踪分析单相电流、电压滞环得到固定开关频率时滞环宽度与网侧电压的函数关系,然后根据网侧电压的变化动态调节双滞环宽度,以保证开关频率的恒定,实现在跟踪补偿电流、电压的同时有效减小开关损耗;将恒频双滞环控制与空间电压矢量相结合,可以消除相间干扰,提高电压利用率,在保证电流响应速度的同时,减小电流谐波。仿真结果表明,在电压跌落和电流波形发生畸变时,采用该控制策略的电能质量调节器能够及时有效地对电网电压、电流进行补偿,补偿后的电压、电流谐波畸变率较低,保证了煤矿电网的安全运行。

电力电子技术仿真实验教学系统设计

电力电子技术仿真实验教学系统利用MATLAB/Simulink软件编写内核电路仿真程序,利用 LabVIEW软件设计用户界面,基于动态链接库(DLL)技术,完成电路仿真程序和用户界面之间的实时数据交互。实验系统能够准确复现真实电力电子电路实验,实现电路参数灵活设置和实验结果的图形化显示、分析等功能,有助于学生在课后利用计算机自主完成课程教学大纲所要求的电力电子电路实验。该实验系统可应用于自动化、电力系统及其自动化专业本科生电力电子技术课程的仿真实验教学。

新型高增益DC-DC变换器在矿用HID灯的应用

针对传统矿用HID灯电子镇流器工作效率低的问题,在广泛分析各种DC-DC变换器拓扑的基础上,采用了具有单个开关电容器分支的新型高增益准Z-源DC-DC变换器,应用于矿场HID灯。详细分析了这种新型准Z源拓扑的工作原理及关键参数的设计原则,通过仿真实验验证了理论分析的正确性。

基于滞环控制的有源电力滤波器故障诊断

应用有源电力滤波器(APF)能够有效消除电网中的电流谐波,提高电能质量,有助于电力系统安全运行。APF中开关元件的开路故障诊断是保证APF安全运行的关键技术。对于基于滞环控制的三相四线制二电平并联APF,通过测量计算得到APF电路输出交流电压特征量。根据电压特征量与滞环控制器输出控制信号,构造故障诊断变量并设计了开关元件开路故障实时诊断算法。基于APF电路模型,证明了所提出的故障诊断方法的正确性。系统仿真结果表明该算法能够准确诊断基于滞环控制的APF中可能发生的单一或多重开关元件的开路故障。

基于SK-S7G2和LabVIEW的流量检测系统设计

设计了应用于检测技术实训的“基于瑞萨SK-S7G2和LabVIEW的流量检测系统”。系统硬件部分由传感器模块、控制器模块、输入捕获模块、串口通信模块和上位机等模块组成,完成了控制器与各模块之间的端口配置。软件部分由e2Studio和labVIEW软件实现数据处理,并设计监控界面实现流量数据实时监测等功能。设计了SK-S7G2与上位机之间的串口通信程序,实现了各模块间的数据传输。通过检测技术实训设计,能够有效提高学生在检测系统的设计与调试方面的综合能力。

带有时滞的区间不确定正系统的约束控制

研究具有时变时滞的连续不确定正系统的约束控制问题.基于线性规划方法,首先设计状态反馈控制器使得相应的闭环系统是正系统且渐近稳定;然后建立在正性约束下有界的鲁棒状态反馈控制器存在的充分条件,同时给出控制器的设计方法;最后利用仿真算例验证所提出方法的有效性.