三相两桥臂三电平脉宽调制整流器双单输入单输出模型及控制策略(英文)

系统分析三相两桥臂三电平中性点箝位脉宽调制(pulse width modulation,PWM)整流器的数学模型和工作模式,提出一种基于α-β静止参考坐标系的双单输入单输出模型,在两相静止坐标系中将三相两桥臂三电平PWM整流器简化为2个与传统单相升压变换器类似的电路结构。根据空间矢量调制理论,分析各开关信号由两相静止坐标系到三相静止坐标系变换时的控制策略。该模型简化了对PWM整流器的分析,并且易于数字实现。仿真和实验结果验证了三相两桥臂三电平PWM整流器及其双单输入单输出控制策略的有效性。

单输入单输出系统的模糊无模型自适应控制方法

根据无模型自适应技术的特点,提出了一种模糊无模型自适应控制方法.并对该方法的特点进行了分析。仿真结果表明,该方法原理简单、控制效果好,可应用于各种单输入单输出控制系统。

I^(2)控制单电感双输出Buck LED驱动电源交叉影响分析

单电感双输出(single-inductor dual-output,SIDO) Buck LED驱动电源有LED_(1)和LED_(2) 2条输出支路,2条输出支路间存在交叉影响.为减小工作于电感电流连续导电模式(continuous conduction mode,CCM)的SIDO Buck LED驱动电源的输出交叉影响,提出电流-电流(current-current,I^(2))控制SIDO Buck LED驱动电源.基于SIDO Buck LED驱动电源的工作原理和开关状态,采用状态空间平均法建立状态空间平均模型和小信号模型;在此基础上,分析I^(2)控制SIDO Buck LED驱动电源的电路结构和工作原理;基于电感电流纹波和输出电流纹波,推导占空比的小信号表达式,获得交叉影响传递函数;通过交叉影响传递函数Bode图,对比分析其与电压控制SIDO Buck LED驱动电源输出支路间的交叉影响.研究结果表明:当电压控制SIDO Buck LED驱动电源LED_(1)输出支路的参考信号分别从1.6 V突变至0.8 V和从2.4 V突变至1.2 V时,其LED1输出支路对LED_(2)输出支路的交叉影响分别为0.250 A和0.365 A;反之,LED_(2)输出支路的参考信号分别从3.2 V突变至1.6 V和从2.4 V突变至1.2 V时,LED_(2)输出支路对LED1输出支路的交叉影响分别为0.06 A和0.04 A.参考信号相同变化条件下,I^(2)控制SIDO Buck LED驱动电源LED_(1)输出支路对LED_(2)输出支路的交叉影响分别为0.090 A和0.115 A,相反,LED_(2)输出支路对LED_(1)输出支路的交叉影响分别为0.030 A和0.015 A.相比电压控制SIDO Buck LED驱动电源,I^(2)控制SIDO Buck LED驱动电源减小了输出支路间的交叉影响.

基于观测器的单输入单输出非线性系统的模糊自适应输出反馈控制

在假设系统状态不可测的条件下针对一类单输入单输出非线性系统提出了直接模糊自适应滑模控制方案。其主要特点是(i)不需要假设非线性系统的用于反馈的所有状态都是可测的,而是引入观测器来估计它们。(ii)保证了闭环系统的稳定性和跟踪误差的收敛性。

单输入单输出系统的无模型自适应控制方法

根据数列理论中的折半查找原理，提出了一种无模型自适应控制方法，并对该方法的特点进行了分析。仿真结果表明，该方法原理简单、控制效果好，可广泛应用于各种单输入单输出自动控制系统。

具反馈控制和无穷时滞单种群模型周期正解

利用重合度理论和Liapunov泛函方法讨论了具反馈控制的无穷时滞单种群模型周期正解的存在性和全局吸引性,得到了周期正解存在和全局吸引的充分条件,推广并改进了某些已知相关结果.

基于α-β静止坐标系的PWM整流器双单输入单输出模型(英文)

系统分析了PWM整流器的数学模型,提出了一种基于α-β静止参考坐标系的双单输入单输出模型,在两相静止坐标系中将PWM整流器简化为两个与传统单相升压变换器类似的电路结构。根据空间矢量调制理论,分析了开关信号由两相静止坐标系到三相静止坐标系变换时的控制策略。根据输入/输出能量平衡原则,对系统设计所需的参数条件进行了分析和实验验证。该模型大大简化了对PWM整流器的分析,并且易于数字实现。实验结果表明,系统能够实现单位功率因数控制,有效地抑制注入电网的谐波,使交流输入电流为正弦波,并且系统具有良好的动态响应。

单电感双输出Boost变换器的复合控制方案

为减小单电感双输出Boost变换器的交叉调节,提出一种复合控制方案。建立变换器仿射非线性数学模型,基于微分几何理论证明所建模型满足精确反馈线性化条件,构造出相应输出函数实现系统的线性化和解耦,进而分别为线性系统设计内模控制器和状态反馈控制器,并对满足控制系统稳定要求的反馈系数选取进行分析。与现有控制方法进行仿真比较,结果表明,所提控制方案具有更好的动态调节特性、更优的控制性能和更小的交叉调节。实验结果进一步验证了所提控制方案的可行性。

单输入多输出耦合设计任务二阶段迭代模型研究

产品开发过程中单输入多输出耦合设计任务间存在复杂的信息依赖关系。采用单阶段方法的任务执行方式时,因所执行的任务数量多并且需传递的信息量大,致使任务间存在的复杂信息关系难以被理清,从而导致任务执行过程中的方案分配不够合理,任务间的迭代返工次数过多,产品开发周期过长。针对这些问题,在深入分析单输入多输出耦合设计任务单阶段迭代模型的基础上,提出了一种任务迭代过程中的信息处理策略,并构建了一种单输入多输出耦合设计任务的二阶段迭代模型及其求解执行时间的数学模型。应用该数学模型,可以计算得到最佳二阶段设计任务分配方案。以某发动机开发项目为例,进行了该方法的应用分析。研究表明,采取二阶段迭代模型,任务迭代执行时间比单阶段短,并且通过合理分配在1,2两个阶段执行的任务,能够获得最短的二阶段任务迭代执行时间。该方法根据任务间不同的信息关系选择合适的任务迭代模型,能够有效缩短产品开发周期,可为产品设计人员在产品开发过程中选择合理的任务执行方式提供一定的理论参考。

三态Boost型DC/DC变换器的数学模型及其输入/输出反馈线性化非线性控制方法

针对传统的Boost型DC/DC变换器存在不稳定的零动态问题,Viswanathan K.提出了一种改进拓扑结构的三态Boost型DC/DC变换器。考虑到现有文献均采用小信号模型和相应的线性控制方法,难以发挥该三态Boost变换器的优势,为此,在建立三态Boost型DC/DC变换器大信号状态空间数学模型的基础上,根据其多变量、非线性特点,基于输入/输出反馈线性化提出一种新颖的非线性控制方法。自制的样机实验结果表明:与传统的PI控制方法相比,该新型非线性控制方案具有明显的优势,不仅输出电压的调节范围较宽、稳态偏差小,而且动态性能也明显改善。

基于模型预测控制单电感双输出Buck变换器的仿真分析

针对光伏发电实际应用中单电感双输出(SIDO)Buck变换器存在固有交叉耦合影响的问题,文章在传统变换器的基础上,提出一种新型模型预测控制(MPC)算法。首先建立SIDO Buck变换器的状态空间平均模型,推导出目标模型的输出预测;其次优化控制算法,获得跟踪参考的最优控制输入。相较于经典PI控制,所提MPC算法不但具有优越的电压跟踪性能,还有效地减少了多路输出之间的交叉耦合影响,极大地提高了变换器的性能。最后,通过MATLAB软件进行仿真,验证了基于SIDO Buck变换器的MPC算法的正确性和可信性。

基于模糊逼近的单输入单输出非线性时延控制系统

针对单输入单输出的非线性时延系统,本文考虑了其自适应模糊跟踪控制问题。构建了一种自适应时延模糊逻辑系统用来逼近未知时延函数;设计了补偿器来抵消模糊逼近误差和外部扰动。根据跟踪误差给出了参数调节规律。构造了包含时延的李亚普诺夫函数,从而证明了误差闭环系统满足期望的跟踪性能。仿真结果表明了该方案的可行性。

多输入单输出模型及其在黄河和西江洪水预报中的应用

简要介绍了多输入单输出模型(MISOM)的基本原理 ,详细介绍了该模型在黄河花园口 ,西江梧州、高要等站洪水预报中的应用 ,讨论了模型的精度、预报的适应性和可靠性以及对模型进一步改进的意见。该模型分别在上述3站建立了预报方案 ,各预报方案应用4年资料进行模型参数率定 ,2年资料进行模型检验 ,并应用于1997年汛期的洪水预报中 。

三相PWM整流器单输入单输出模型的仿真验证及控制器设计

三相PWM整流器的数学模型一直以来是研究的热点,文章验证了一种三相PWM整流器的单输入单输出模型(SISO),并在此基础上设计了控制器,进行了控制效果的验证,给出了仿真结果与结论。

单电感双输出Boost变换器的目标全息反馈非线性控制

单电感双输出Boost变换器具有非线性特性且输出端存在交叉调节,这给控制器的设计带来困难。为此文中采用目标全息反馈非线性控制方法对单电感双输出Boost变换器的控制器进行设计,以减少系统的交叉调节和其非线性特性带来的问题。首先,建立所研究系统的仿射非线性模型,选取系统状态变量与其对应的参考值形成偏差方程,并令该方程符合布鲁诺夫斯基标准型。然后使用线性最优控制理论对偏差方程形成的线性系统进行设计。同时文中还推导出目标全息反馈非线性控制方法的控制本质是可通过选取反馈参数来配置变换器系统的极点。最后仿真实验结果证明了采用的目标全息反馈非线性控制策略相比于共模差模电压控制策略有着更强的鲁棒性和更快的调节速度,并能有效的抑制系统的交叉调节。

一类结构式不确定的单输入单输出系统的鲁棒控制器设计

考虑了一类具有结构式不确定系统的单输入单输出系统的鲁棒控制器设计问题,给出了系统存在一个固定控制器使得闭环系统鲁棒稳定的充要条件。两个例子说明了方法的有效性。

一类具有收获系数的单种群模型的混沌分析及反馈控制

分析了一类具有收获系数的单种群模型的差分方程,得到了该模型的不动点及其稳定的参数区域和吸引的参数区域,利用混沌动力学知识分析其2-周期解的稳定区域,根据Li-York定理和邓小炎的方法得到了模型的3-周期解的存在性,即存在混沌现象。利用一种基于Lyapunov指数的状态反馈控制策略,使混沌状态的单种群模型变为可测。该控制策略可将混沌状态的单种群模型快速地收敛于给定的任意值。

单输入单输出系统离散积分滑模预测控制

基于离散滑模控制理论和模型预测控制理论,针对一类带有外界干扰的单输入单输出控制系统提出了一种离散时间积分滑模预测控制算法.该控制算法结合了滑模控制和预测控制的优点,利用积分滑模降低了干扰对系统的影响,保证了系统的整体鲁棒性.并且该控制算法具有预测控制不需要严格的模型形式以及对系统输出进行滚动优化的特点,从而降低了控制器对系统模型的要求,增强了其控制性能.最后通过稳定性分析以及MATLAB软件仿真验证了该控制算法的有效性.

具有反馈控制和遗传效应的单种群模型的概周期解

讨论一类具有反馈控制和遗传效应的单种群模型.借助概周期函数的定义和微分方程比较原理,探讨具有反馈控制和遗传效应的单种群模型概周期解的存在性.在适当的条件下,运用新的证明方法,得到保证该模型的持久的判据.再结合概周期函数的定义,得到了该模型概周期解存在的充分性条件,获得了一些新的结果.

多输入单输出时变输出误差模型学习辨识算法

本文考虑了多输入单输出(MISO)时变输出误差系统参数的估计问题。对于多输入单输出时变输出误差系统,识别的难点在于待辨识的模型参量是随着时间而变化的,尤其突变的参数更难辨识。针对这一问题,本文将辅助模型的思想应用到学习算法中,给出了基于辅助模型的迭代学习随机梯度算法和基于辅助模型的迭代学习最小二乘算法的推导过程。最后,提供了说明性的仿真实例来分析所提出的算法,仿真结果表明基于辅助模型的迭代学习最小二乘算法可以快速跟踪突变的参数,获得精准的参数估计,验证了该算法的有效性。