基于双层凸多面体的风力机LPV控制器设计

针对风力机线性化建模存在的偏差问题,提出了双层凸多面体结构的LPV(Linear Varying Parameter)控制器设计方法。将带有调度变量的传统模型转化为具有双层凸多面体结构的形式,结合线性矩阵不等式和增益调度技术求解外层凸多面体的顶点控制器,根据求解的各顶点控制器合成内层凸多面体的线性变参数控制器。该方法旨在消减模型的线性化偏差,增强控制器的控制效果。仿真结果表明:相比于传统控制器的设计,该方法使得风力机以更稳定的输出功率和更弱的机械应力平稳运行。

基于不确定LPV系统的变体飞行器姿态控制

针对变体飞行器姿态控制系统,提出一种基于双层多面体描述的LPV多目标控制器,同时考虑调度参数的变化和系统不确定性的影响。第一层多面体用于管理调度参数并在顶点不确定系统上设计增益调度控制器;第二层多面体建立在每个顶点系统上以进行闭环控制系统的鲁棒设计。上述控制器求解问题最终可转化为求解一组有限数量的线性矩阵不等式。仿真结果表明,在所设计控制器作用下,变体飞行器系统可较好的跟踪攻角参考信号,同时具有良好的鲁棒性能。

基于零处理的联合式风力机LPV容错控制器设计

针对风力机系统多个桨距角传感器故障问题,提出基于零处理的联合式双层凸多面体(Linear Parameter Varying,LPV)容错控制器设计方法。首先通过对传统的风力机LPV模型的凸多面体顶点进行优化,构建出双层LPV模型,然后利用联合式的思想以及零处理的方法逐一设计各个子控制器,将各个子控制器凸结合得到最终控制器。该设计方法鲜明简洁,减小了模型的线性化偏差,解决了风力机系统多个桨距角故障的容错控制问题,保障了风力机的稳定运行。

基于双层凸多面体的风力机线性变参数主动容错控制

针对风力机桨距角系统出现的时变偏差故障问题,在传统观测器故障估计算法的基础上提出了自适应凸多面体观测器结构及改进算法.在获取估计的故障信号之后,结合实时可测的调度变量和线性矩阵不等式技术设计了双层凸多面体LPV(linear parameter varying)控制器.该方法不仅消除了传统单层结构模型存在的线性化偏差,改善了系统的线性化程度,保障了控制器对故障的抑制效果,其中观测器和控制器分开设计处理还保障了各自的性能,简化了设计过程.仿真结果表明该方法可以实时有效的解决风力机桨距角系统容错控制问题.