A self-adaptive synchronization controller for Liu chaotic systems

A kind of synchronization controller for Liu chaotic systems whose nonlinear components are subject to Lipschitz condition was proposed. By using Lyapunov function and linear matrix inequality technique, a self-adaptive synchronization controller was constructed for Liu chaotic systems. There are two components of our derived synchronization controller: linear and nonlinear component. Linear component is composed of errors of the state variables between driving-systems and responding-stems, and nonlinear component is a self-adaptive synchronization controller. a proof was given for proving the feasibility of this method, and numerical simulations of Liu chaotic systems show its effectiveness. Furthermore, this method can be applied to other chaotic systems, such as Chen systems, Lorenz systems, Chua systems and Rssler systems,etc.

柔性直流系统自适应惯性和阻尼模拟的自同步解耦控制策略

为了解决电力电子化电力系统低惯量特性引起的频率稳定问题,从挖掘电网输电环节调控潜力的视角出发,定量地分析了柔性直流输电系统可用能量及其主动支撑系统惯量的可行性,提出了计及电容能量裕度的受端换流站自同步控制策略,在实现无锁相环自同步的同时主动支撑受端电网惯量。在此基础上,考虑直流电压安全约束对电容能量裕度利用的影响,提出了柔性直流系统自适应惯性和阻尼模拟的自同步解耦控制策略及参数设计方法,通过自适应调节子模块投入数量与转动惯量,进一步利用电容能量裕度提升其惯量支撑能力;引入阻尼控制环节,实现频率偏差调节同时提升控制系统的稳定性,并通过实时数字仿真验证了所提控制策略的有效性。

风电场配套储能的自适应虚拟惯性——阻尼控制

提出了一种面向风储系统并网点频率稳定性提升的储能自适应虚拟惯性-阻尼控制策略。首先,通过分析推导,在储能控制策略中引入惯量控制参数与阻尼控制参数的调整系数,实现控制参数的自适应调整;其次,通过小信号分析整定,给出惯量控制参数与阻尼控制参数的取值范围;最后,基于所搭建的风储联合系统,对本文所提控制方法面对不同类型故障时的有效性进行了验证。结果证明,相比于传统虚拟同步控制方法,本文所提方法能够显著提升并网点频率稳定性,并且实现惯性和阻尼的自适应平滑调节。

基于VSG的光伏及混合储能系统功率分配与虚拟惯性控制

在基于虚拟同步发电机(VSG)控制的光伏及混合储能系统中,不同类型的储能之间存在协调配合问题,其荷电状态(SOC)也与VSG的控制策略密切相关。针对该问题,提出了一种基于VSG的光伏及混合储能系统的协调控制策略。在逆变器直流侧引入混合储能系统,并基于VSG控制原理对其进行功率分配。根据储能SOC与VSG虚拟惯性之间的定量关系,设计了一种改进的虚拟惯性自适应控制策略,并给出相关参数的选取原则,在改善系统输出频率和功率动态响应的同时,对储能SOC进行控制。基于MATLAB/Simulink进行仿真,结果表明所提控制策略可以有效改善系统电压和频率的稳定性,实现混合储能之间功率的合理分配,提高储能的充放电性能并延长其寿命。

基于功率匹配和自适应惯性的VSG预同步控制方法

虚拟同步发电机(VSG)从离网向并网模式切换时需要进行预同步控制。针对VSG预同步并网后的稳定性问题,提出一种基于功率匹配和自适应惯性的VSG预同步控制方法。所提方法将电网电压的幅值和频率作为VSG输出电压的参考值,然后根据本地负载功率调整其输出功率参考值,使VSG输出电压的频率和幅值与电网电压同步,最后采用相位偏差的反馈控制实现相位同步。所提方法使得VSG并网后稳态工作点对应的输出功率与并网前一致,避免了VSG并网后出现的功率跃变现象。考虑到VSG在非理想情况下并网后出现的功率振荡,引入自适应惯性实现同步过程的振荡抑制。基于MATLAB/Simulink构建了VSG预同步并网仿真模型,结果表明:所提方法可保持VSG并网前后稳态输出功率一致且非理想情况下并网后的振荡时间可减少约60%,验证了所提方法的有效性。

微网逆变器的VSG转动惯量和阻尼系数自适应控制

近年来随着微网及分布式发电的快速发展,适用于微网并离网运行的虚拟同步发电机(VSG)控制技术被提出。VSG在下垂控制的基础上进一步模拟了同步发电机的转动惯量和阻尼系数。和下垂控制相比,VSG的响应特性得到了进一步的提高,但无法同时保证频率和功率的动态调节性能。针对该问题,对VSG离网工况下的输出频率和并网工况下的输出功率进行了自适应控制。首先,做出不同转动惯量和阻尼系数下的有功环根轨迹,并结合VSG转子机械方程分析转动惯量和阻尼系数对系统的影响,通过建立转动惯量和阻尼系数的自适应函数关系来对VSG实现自适应控制。最后在MATLAB/Simulink中搭建容量为20kVA的VSG自适应控制模型,并搭建了20kVA容量的VSG实验平台,仿真和实验结果验证了所提控制策略的有效性和正确性。

基于模糊自抗扰的PMSM无速度传感器控制

在永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)无速度传感器控制系统中,为提高系统的鲁棒性和自适应能力,提出了新型自抗扰PMSM控制方案.在实际应用中,针对自抗扰控制器(ADRC)参数不便于实际操作和整定,引进模糊控制,结合各自的特点,给出了一种基于模糊控制原理的改进型自抗扰控制算法.视系统内、外扰动的总和为系统的未知扰动量,用新型自抗扰控制器来实现PMSM的无速度传感器控制.仿真表明,在不同的转速下,系统表现出很强的自适应能力和对系统扰动良好的鲁棒性,并且具有高精度的转速估计.实验验证了此控制策略在永磁同步电机控制领域的可行性和优越性.

双直线电机同步驱动系统中模糊自适应PID控制方法的研究

以龙门移动式镗铣加工中心进给方向上的双直线电机为研究对象,针对双进给轴在扰动下的速度以及加速度的不同步,采用模糊自适应与传统PID控制相结合的方案,实现了对PID控制器参数的在线自动整定.将这种控制方案应用于双直线电机驱动的两轴之间的反馈回路中,并采用速度与加速度双重补偿,以尽快地抑制由不同步引起的扭矩.仿真结果表明,此种方案抗扰性能强、鲁棒性、快速性及动态性能均良好,能够较好地满足被控对象对高精度的要求.

一种新的永磁同步电机直接转矩控制方法

提出了一种新的无速度传感器永磁同步电机直接转矩控制方法。针对内埋式永磁同步电机直接转矩控制存在较大脉动转矩和逆变器的开关频率不恒定的缺点,设计了一种自适应模糊控制器确定占空比的方法。与其它基于自适应模糊控制器的直接转矩方法不同,这种自适应模糊控制器通过控制正反电压矢量作用时间,在每一采样周期计算出最优占空比。该控制器输出部分的比例因子可以根据转矩的变化趋势经自适应机构的模糊规则库在线调整,不仅可以使永磁同步电机直接转矩控制系统保持恒定的开关频率,而且可以有效地减小磁链和转矩脉动,特别是低速时的转矩脉动。为了获得高性能的无速度传感器永磁同步电机控制系统,设计了一种无速度传感器方案。理论分析和仿真实验结果证明了自适应模糊永磁同步电机直接转矩控制策略的有效性。

基于模糊自适应PID的双直线电机同步驱动系统控制

文章主要对龙门移动式镗铣加工中心同步传动不一致性问题进行研究 ,将模糊自适应PID控制方案应用于重型龙门移动式镗铣加工中心双直线电机驱动的轴间反馈回路 ,以抑制由不同步引起的不平衡扭矩。仿真研究结果表明 ,此种方案鲁棒性、快速性优良 ,动态过程同步误差小 。

模糊控制在永磁同步电机调速系统中的应用

传统PI控制器基于线性系统设计且参数固定,不能满足高性能控制的要求。而模糊控制不依赖于控制对象的数学模型,能够根据模糊信息实行精确控制。为了结合PI控制和模糊控制的优点,设计了一种模糊自适应PI控制器,并应用到永磁同步电机矢量控制调速系统中。该控制器能根据外部和内部参数的变化自动调节PI控制器的参数。仿真结果验证了,采用模糊自适应PI控制器的永磁同步电机矢量控制调速系统具有更好的动态和鲁棒性能。

参数不确定异结构混沌系统的自适应同步控制

针对一类参数未知的不确定混沌系统,将自适应方法与非线性反馈方法相结合,实现了异结构混沌系统的自适应同步控制.基于Lyapunov稳定性理论,设计了自适应控制器和参数自适应律.采用所设计的自适应控制器和参数自适应律,在一定的条件下,可以实现参数不确定异结构整数阶混沌系统的大范围渐近同步.为了减小控制所需的能量,对控制系数k0引入自适应估计,优化控制系数.计算机仿真结果进一步验证了所设计方法的有效性和可行性.

同步磁阻电机自适应混沌同步控制仿真研究

针对同步磁阻电机中的混沌现象,将自适应控制与混沌同步结合,使驱动系统和响应系统快速达到渐进同步;首先,对同步磁阻电机驱动系统进行矢量控制,并建立该系统的混沌状态模型,在某类参数下,分析了系统的混沌态,并利用Lyapunov指数的谱线图得到系统出现混沌的条件;然后,运用状态反馈的方式进行控制,根据系统的混沌自适应方法设计出可行性误差系统,并且利用lyapunov函数稳定性定理,验证所设计的控制率和规则的可行性;最后,通过MATLAB对该控制方法进行仿真;仿真结果验证了理论分析的正确性,为同步磁阻电机的混沌研究提供了有价值参考。

直线电机位置/力自适应控制的研究

针对永磁同步直线电机的控制特点,提出了一种新的控制策略———基于神经网络自适应位置/力控制.不同于传统的三环控制方法,这种控制策略直接实现了从位置误差到驱动力的转换,从而使系统结构更加简单,有利于永磁同步直线电机在高速高精的运动过程中进一步提高系统的采样频率.但是,由于减少了系统的控制环节,可能会使系统动态稳定性变差,通过采用一阶低通滤波器和基于神经网络位置自适应控制,改善系统的稳定性能以及控制精度.仿真及实验结果证明:对于永磁同步直线电机,采用基于神经网络位置自适应位置/力控制比采用传统的三环控制,在系统的跟踪精度、响应速度等性能上均有明显的改善.

多模自适应模糊控制器及其在精密伺服系统中的应用

永磁直线同步电动机(PMLSM)的理论研究还不十分完善并且其工业应用也没有实现,因此不能利用其数学模型或简单模糊控制的方法对垂直运动的PMLSM实现良好控制.设计了直线伺服系统的多模自适应模糊控制器.首先应用自组织模糊控制器,它可以在先验知识十分缺乏的情况下自动形成良好的控制表.然后考虑到被控对象的多动态特性,加入自整因子层对量化因子和比例因子进行在线模糊修改,从而改善了控制器的动态和静态特性.为克服模糊控制不能实现无静差控制的不足,使用无静差的双模设计,提高了伺服系统稳态精度和动态响应速度.实验证明,该伺服系统能够消除PMLSM固有的负载扰动、端部效应、参数时变对系统伺服性能的影响;并且具有自组织自学习能力强,快速跟踪,定位精确,鲁棒性强等特点.

相序相位自适应相控整流器原理分析及实现

为保证三相桥式相控整流器的正常运行,同步电压与主回路电压的相序相位必须匹配,目前通行的方法是通过倒相序和测量波形确认。通过对变压器接线组原理进行分析,找出电网不同等级电压的内在联系,据此设计了同步信号产生电路。然后对感性负载电压电流的相位关系进行分析,并设计了相序相位自动推算算法。最后根据该算法设计了相序相位自适应相控整流器,并用于电机调速装置中。与传统相控整流器相比,在降低成本的前提下,解决了人工确定相序相位的繁琐过程。

基于虚拟同步发电机的惯量和阻尼自适应控制

近些年,由于分布式电源的广泛应用,适用于微电网并离网运行控制的虚拟同步发电机(VSG)技术也得到了广泛的应用。为了提高VSG的调频特性,提出了一种基于VSG的自适应虚拟惯量和阻尼系数协同控制方案。首先通过建立VSG的数学模型,分析了虚拟转动惯量J和阻尼系数D对系统稳定性的影响;然后对传统的VSG控制策略进行改善得到了惯量和阻尼的协同自适应控制策略,并对自适应控制系统的参数进行了确定;最后在Matlab/Simulink仿真软件中进行了模型的搭建和仿真实验,实验结果验证了所提控制策略的可行性和有效性。

模糊自适应控制在永磁同步电机直接转矩控制的应用

提出了一种新的永磁同步电机直接转矩控制方法。永磁同步电机直接转矩控制中,没有任何一个逆变器开关矢量能够产生恰好的定子电压,使该电压可以产生所期望的转矩和磁通变化,因而产生了较大的转矩和磁通脉动,并且逆变器的开关周期不恒定。这种脉动通过控制正反电压矢量作用时间可以降低,提出了一种自适应模糊控制器确定占空比的方法。该控制器输出部分的比例因子可以根据转矩的变化趋势经自适应机构的模糊规则库在线调整,不仅可以使永磁同步电机直接转矩控制系统保持恒定的开关频率,而且可以有效地减小磁链和转矩脉动,特别是低速时的转矩脉动。仿真验证了自适应模糊永磁同步电机直接转矩控制策略的有效性。

不确定性超混沌系统的自适应鲁棒反同步

针对一类具有外部不确定性的反同步问题,提出一种自适应鲁棒控制方法.基于Lyapunov稳定性理论和自适应控制,设计自适应鲁棒控制器和参数的自适应更新律;通过在输入控制量中引入一补偿项以消除不确定性的影响,实现自适应鲁棒反同步,将系统的反同步误差控制在任意小的范围内.最后,通过数值仿真验证所提出控制方法的有效性.

Lü混沌系统自适应同步控制

基于Lyapunov稳定性理论,采用自适应控制方法,通过设计自适应控制器和参数调节律,实现2个不同参数的Lü混沌系统同步。无论是控制律还是参数调节律,都是使标量正定函数成为关于状态和参数误差动态方程的Lyapunov函数的基础上得到的。由于Lyapunov函数沿着误差动态方程的微分相对于状态误差和参数为半负定,利用Barbalat引理可保证混沌同步。数字仿真结果验证该方法有效。