基于模型预测静态规划的高速多体船减纵摇控制

为解决在海浪扰动下高速多体船的垂向稳定性变差问题,提出一种基于模型预测静态规划的减纵摇控制方法。考虑高速多体船模型不确定性、海浪噪声不符合高斯白噪声分布特点,根据噪声信息和误差信息设计平滑变结构滤波器,在线估计多体船的升沉速度、纵摇角速度,并将其引入到减摇控制中。在此基础上,基于模型预测静态规划提出多体船的减摇控制,采用终端偏差修正的求解方式,迭代更新控制输入,降低计算复杂度。最后,仿真实验表明了所提方法能有效抑制过大的升沉和纵摇运动幅度,以及减摇控制计算负荷小的优越性。

变速变桨距风力发电机组控制策略改进与仿真

在分析变速变桨距风力发电机组基本控制策略的基础上,提出一种扩大过渡区的改进控制策略,用来消除额定功率运行点附近切换造成的功率波动及突变载荷等不利影响。依据改进的控制策略设计了3个控制器平滑过渡方案,实现对该策略的最佳跟踪。运用MATLAB仿真平台模拟了改进控制策略下的风力发电机组运行特性,结果表明了改进控制策略的正确性及控制器设计的有效性。

风力发电机组优化变桨距控制研究

风速变化的随机性和风力机叶轮巨大的转动惯量导致风力发电机对风速突然变化的动态响应通常都是时间滞后的,这可能会使叶轮转速和输出功率出现较大波动。基于线性二次高斯(LQG)优化控制理论提出变桨距优化控制方法,与传统的PI变桨距控制相比,可以抑制叶轮转速和功率波动。以2 MW变速变桨风力发电机组为实验对象,采用FAST-MATLAB/Simulink联合软件平台分别对LQG优化变桨距控制和传统PI变桨距控制进行仿真分析,证明LQG优化变桨距控制在抑制叶轮转速和功率波动方面的有效性。

双变量变频器双侧供电闭环调速系统的研究

针对异步电机定子变频在解决高压电机调速时,对输出电压的等级要求高,对调速技术要求不足,在原有仅采用控制触发增量方法的基础上加入了闭环控制。在Matlab/Simulink仿真软件中,通过在仿真模型中引入S函数,建立了定转子分段变频有级调压闭环调速系统的仿真模型,并以双变量变频器为基础设计了实验电路,编写了实验程序,从仿真和实验两个方面对定转子调速系统的性能进行分析研究。得出双变量交交变频器在绕线式异步电动机转子侧供电实现调速时具有一定的可行性。

多相感应电机变频调速系统——回顾、现状及展望

文章对多相电机调速系统的核心技术——基于绕组理论的多相电机谐波分析和多相电机变频调速控制算法这两方面内容进行了简单的回顾 ,并详细介绍和评述了二者的研究现状。最后 ,文章试图指出目前研究的几个热点和将来的发展趋势。

基于双变量控制原理的变压变频新方法

阐述了在变频调速系统中运用变压变频技术的必要性,分析了使用传统余弦交点法进行在线变压变频存在的缺陷,进而提出了基于双变量控制原理、自然无环流控制和对称余弦法的变压变频新方法,给出了在保持输出频率不变条件下闭环调压的具体实现方法。对变压变频新方法的实验结果进行了仿真、分析和比较,验证了新方法具有良好的控制效果。

基于多带解调分析和瞬时频率估计的耳语音话者识别

为了改善耳语音话者识别的稳健性,提出了一种基于调幅-调频(AM-FM)模型的耳语音特征参数,瞬时频率估计(IFE)。根据语音产生的共振峰调制理论,采用多带解调分析(MDA)获得语音的瞬时包络和频率;然后根据包络幅度和频率的加权估计,得到语音的特征IFE来描绘语音的频率结构。将该特征用于耳语话者识别并和传统的Mel倒谱系数(MFCC)进行了比较。实验结果表明,随着测试人数的增加,IFE的识别效果略好于MFCC;在测试信道改变的情况下,与MFCC相比IFE的稳健性得到了有效的提高。

台风作用下近海风力机叶片的空气动力载荷研究

结合2005年0518号台风"Damrey"的实测时程数据,参考美国可再生能源实验室5 MW风力机主要设计参数,重点研究台风作用下近海风力机叶片的空气动力载荷特征。首先,鉴于完整台风实测数据跨越时间较长,且风速和风向变化具有显著的时段特征,因此科学截取一段具有代表性的3 h台风风速-风向时程数据。其次,综合考虑5 MW风力机叶片主要截面翼型设计参数和变速变桨控制系统,基于叶素动量(BEM)理论模拟分析代表性台风时程下风力机叶片的空气动力载荷特征,并将该数值模拟结果与相关简化计算结果进行对比分析,揭示风力机变速变桨控制系统的时滞性对台风作用下叶片空气动力载荷的重要影响。最后,进一步研究风力机停机状态下的叶片台风载荷特征,建议在台风作用下采用主动顺桨叶停机策略,以实现降低叶片气动载荷保证风力机主体结构安全的目的。

高速公路可变限速控制算法研究

高速公路可变限速控制是减少拥挤和事故发生的有效方法,是近年来高速公路研究领域的热点.对高速公路可变限速控制算法进行综述分析,根据控制区域的不同将算法分成主线可变限速控制和主线与匝道可变限速协调控制两大类,从这两大类算法出发,分别总结不同算法的应用现状,指出目前研究中存在的主要问题,结合最新成果对未来研究的方向进行分析.

基于逆系统原理的感应电动机滑模速度控制

针对目前逆系统原理应用于感应电动机调速系统中时往往忽略参数不确定性的问题,从感应电动机的非线性模型出发,采用逆系统理论建立了转子电阻与负载参数不确定的感应电动机伪线性控制系统模型;提出了一种采用变指数趋近律实现的防抖动自适应滑模变结构控制方法,并将该控制方法应用于感应电动机伪线性控制系统中。仿真结果表明,基于逆系统原理的感应电动机滑模速度控制方法能够有效抑制系统参数的不确定性,提高系统的稳定性和控制精度。

风能转换系统协调控制器设计方法

基于哈密顿能量理论,提出了一种风能转换系统的桨距角和发电机转速协调控制策略,使得闭环系统具有良好的稳定性。当系统中存在干扰时,在哈密顿控制器作用下能达到有限增益L2稳定。基于哈密顿能量理论的设计方法能实现对多输入系统的协调控制,为这类系统的控制器设计提供了一条新的途径。仿真结果证明所提出的方法的有效性。

基于仿真的作业区可变限速控制方案研究

为解决高速公路作业区合流处经常发生的排队拥挤问题,将作业区警告段常用的固定限速改为可变限速控制,并通过车流波动理论研究限速标志与检测器位置之间的合理距离。应用VSSIM微观仿真软件模拟作业区在不同限速方案下运行状况,并选取合适的评价参数。仿真结果表明,在到达流量大于作业区通行能力的情况下,可变限速控制方案可有效减少通过作业区路段车辆的延误时间和排队长度,不仅提高了车辆通过作业区的效率,且可以明显缓解作业区合流压力,提高道路安全性。

基于中心流形理论的风力发电系统非线性控制策略研究

针对基于PI控制的风力发电系统难以精确的实现大范围的最大风能跟踪控制。该文把中心流形理论的零动态设计原理和滑模变结构控制策略相结合,设计了新型非线性控制器。首先运用中心流形理论的零动态设计原理将非线性风力发电系统模型线性化,然后用滑模变结构控制理论对此线性系统设计控制器。仿真结果表明,在阶跃风和组合风下,风力发电机转子在较大风速变化范围内都能迅速跟踪上给定的参考转速,实现了最大风能跟踪的精确控制,而且该系统具有良好的动态性能和鲁棒性。

基于路程预瞄的驾驶员模型

为真实反映驾驶员在人-车-路闭环系统中对汽车的操纵特性,提出了一种基于路程预瞄的智能控制驾驶员模型。通过对一段路程进行预瞄,提出了用于判断目标路径相对于预瞄方向的位置关系的路程预瞄曲率阈值理论,建立了预瞄距离可变的自适应跟踪模型,同时,建立了智能控制转向盘的决策模型,提出了最优速度控制策略。CarSim和Simulink联合仿真结果显示,建立的驾驶员模型具有较高的路径跟踪精度和合理的速度控制策略。

电磁调速电机控制系统的优化及维修应用

本文将介绍电磁调速电机控制系统新的设计思想,控制器原理。该系统具有运行稳定可靠,闭环控制时机械特性硬度高,调速范围宽,能平滑调速。此外还介绍了该系统的维修以便于实践中维护。

柔性直流系统中变速抽蓄机组与风电的协调控制策略研究

柔性直流输电逐渐成为当前输送新能源最具优势的输电方式之一,同时也对电力系统的稳定运行提出了更高的要求.为了解决柔直系统中新能源固有的波动性带来并网冲击的问题,考虑接入变速抽蓄机组平抑风电出力波动,保证柔性直流输电送出功率的稳定性.为此,本文首先介绍了变速抽水蓄能机组的基本原理;其次构建了风电机组、变速抽蓄机组与柔性直流联合系统的模型,并提出了利用变速抽水蓄能机组平抑风电波动的协调控制策略,最后,对变速抽蓄机组的响应能力及其与风电系统的协调控制能力进行了仿真分析.结果表明变速抽蓄机组具有较高的灵活性和可靠性,是保障电网安全、稳定运行的可靠工具,也验证了本文所提协调控制策略的有效性.

风力机并网技术

风力机的并网控制要求安全可靠.它是在风动力作用下,由计算机控制软并网,然后主接触延时接通,实现正常发电运行.根据风资源的不稳定特点,为有效地利用风能并提高风力机效率,可采取不同的并网控制方式.

基于互联与阻尼分配无源控制(IDA-PBC)的汽轮机调速系统控制器设计方法

为了保证新型电力系统下机组及系统的稳定性,提出一种针对汽轮机调速系统的互联与阻尼分配无源控制器设计方法。首先,以哈密顿系统理论为基础,对系统能量的动态过程进行描述,分析了哈密顿系统结构对系统能量的影响。然后,采用变量梯度法构建包含调速系统的系统能量函数,以注入能量的导数最小为约束条件确定了系统的阻尼矩阵,克服了互联与阻尼分配无源控制器设计过程中确定系统阻尼矩阵困难的问题,完成了汽轮发电机调速系统互联与阻尼分配无源控制器的设计。最后,在MATLAB/Simulink中搭建单机无穷大系统的模型,验证了本文设计控制器的有效性。

高速公路主线收费站可变限速控制

以事故率最小为目标,以费用与速度限制为约束条件,建立可变限速控制优化模型,确定可变信息板数目与相应的可变限速值。采用交通波理论模型计算可变信息板设置间距,并利用Vissim仿真软件对模型进行验证。利用不同交通流量下的单向双车道6个收费窗口的高速公路,进一步模拟可变限速控制与静态限速控制。试验结果表明:在高速公路主线收费站排队广场前应设4块可变信息板,设置间距分别为1 293、2 695、4 056m,仿真结果与交通波理论模型计算值的相对误差最小为3.9%,最大为9.5%;可变限速控制中,通过车辆数较静态限速控制增长51.82%,行程时间与排队长度分别平均缩短15.81%、18.98%,验证了本文设计体系的合理性。

基于元胞传输模型的高速公路可变限速控制

针对高速公路交通拥挤、整体服务水平降低、车辆延误增加等问题,提出了一种基于元胞传输模型的高速公路瓶颈区域可变限速控制方法.将可变限速控制方法同元胞传输模型进行融合,使其对限速条件下高速公路交通流变化进行描述,并以提高通行效率和缩短车辆平均延误为控制目标,建立了高速公路瓶颈区域可变限速最优控制模型.实验证明:在高流量条件下,基于元胞传输模型的高速公路可变限速控制方法具有良好的控制效果,能够有效地提升高速公路整体服务水平.