基于切换仿射系统的风电电压稳定控制

为了提高基于固态变压器的永磁风电并网系统的电压稳定性,在低压直流侧通过双向DC-DC对超级电容器储能装置进行充放电管理。建立了基于Boost电路的切换仿射线性系统模型,根据Lyapunov稳定性分析法划分各子系统的运行区域,构造切换律,保证系统在任何情况下二次稳定。同时结合储能电路的充放电控制策略维持母线电压稳定,既减少了开关次数,又增强了系统的鲁棒性。仿真研究表明,在风速改变和电网电压跌落两种工况下,直流侧电压波动、超级电容器充放电电压和充放电电流均变小。该方案可以快速准确地抑制直流母线电压波动,改善并网风力发电机组的电能质量和稳定性。

三相APF的切换系统建模与状态反馈控制

功率开关的动作使得三相有源电力滤波器(active power filter,APF)成为一种典型切换仿射系统。因此提出了一种基于切换仿射模型和切换系统全局稳定理论的三相APF的控制方法。首先建立三相APF切换仿射模型,为各个切换子系统选取合适的公共李亚普诺夫(Lyapunov)函数,据此划分各个子系统的运行域,构造基于状态反馈的切换规则保证系统在切换控制下二次稳定,从而实现了电流和电压的统一控制。最后仿真和实验结果与理论分析具有良好的一致性。

一类非线性切换系统的稳定化

讨论当各子系统具有相同相关度1时非线性仿射切换系统的稳定化问题.借助零动态的性质,给出非线性切换系统在某种切换信号下稳定化的充分条件.

三相APF切换和空间电压矢量联合控制方法

首先,建立三相APF切换仿射线性系统的模型。然后,根据三相电源电压的空间电压矢量图及波形图,将三相电源电压分成6个扇区。再根据凸组合稳定条件,在每个扇区内设定满足系统二次稳定的切换子系统的组合,并为系统选取共同的李亚普诺夫(Lyapunov)函数,根据切换系统稳定性理论,在这些切换子系统的组合中选取使得Lyapunov函数导数最小的子系统。最后,仿真分析和实验结果证明了所提出方法的可行性。

仿射切换系统的有限时间鲁棒H_∞跟踪控制

针对一类含分段常数项的仿射切换系统,在平均滞留时间分析方法的基础上研究此类系统的有限时间有界性(FTB)和干扰抑制问题.给出了仿射切换系统的FTB概念以及有限时间鲁棒H_∞性能的定义,并在此基础上提出使得系统有限时间内有界的充分条件以及H_∞控制器的设计方法,所得结论均以线性矩阵不等式(LMI)的形式给出.最后通过算例验证了所提出方法的正确性和有效性.

三相APF考虑饱和限幅稳定性控制方法

针对APF(active power filter)在控制中的混杂特性和饱和非线性问题,提出一种将切换算法和空间电压矢量控制算法相结合并应用于考虑饱和限幅的三相APF的控制策略。该方法首先建立三相APF的切换仿射线性系统的误差模型,根据Lyapunov相关定理及凸集理论,为考虑饱和限幅的三相APF找到了一种新的、保守型更小的切换率。然后根据三相电源电压构成的空间电压矢量图及波形图,三相电源电压被分成六个扇区,再根据凸组合稳定条件,在每个扇区内找到可以保证系统二次稳定的开关子系统的组合,在这些子系统的组合中选取使得Lyapunov函数导数最小的子系统。最后仿真分析和实验结果证明了所提出方法的可行性和正确性。