基于FOPI+FOPD控制器的单区域电力系统频率控制及电压调节

为了解决电力系统发生扰动时频率及电压波动持续时间较长的问题,在FOPID控制器以及PI+PD级联控制器的基础上提出了FOPI+FOPD控制器,将其应用于单区域电力系统的负荷频率控制及自动电压调节中,并通过基于Levy变异的帝国竞争算法对负荷频率控制器及自动电压调节控制器的参数进行寻优。仿真结果验证了FOPI+FOPD控制器的可行性,且系统采用该控制器比传统的PID控制器、分数阶PID控制器具有更好的鲁棒性和动态响应性能,系统频率与电压的调整时间分别缩短了13%以及18%。该控制器能够更好地抑制频率与电压的波动,从而使系统获得更优的时域动态性能。

基于向量的鲁棒分数阶比例微分控制器参数求解算法

以分数阶比例微分(FOPD)控制器为例,详细地论述了基于向量的鲁棒FOPD控制器参数求解过程,证明了该方法求解的控制器参数具有唯一性,并编写了基于MATLAB环境下FOPD控制器参数求解算法程序,实现了面向不同相位裕度、不同穿越频率以及不同被控对象的鲁棒FOPD控制器系统校正。结果表明,本文算法不仅简化了控制器参数求解过程,减少了计算量,而且求得的控制器参数唯一且有效。

一阶时滞对象的最优内模PID控制

针对使用传统PID参数整定方法难以获得最优性能的问题,介绍了一种基于内模控制的PID控制器设计方法,使用蚁群优化方法对其中的参数进行优化,使系统达到某一最优性能指标。另外介绍了一种高阶模型的降阶方法,该方法计算简单并具有较高的精度。最后同其他著名的整定方法进行了比较,结果显示该方法有较大的灵活性,在某一性能指标下可使系统获得最优或接近最优的性能。Matlab仿真研究表明了该方法是有效、可行的。