同轴开关矩阵式天线交换控制系统在短波发射机中的应用

简述了大功率短波天线同轴开关矩阵式天线交换控制系统在大功率短波发射机中的基本应用。

非线性广义时滞Markov跳变系统的H_(∞)滑模控制

研究了一类转移速率部分未知的广义时滞Markov跳变系统的H_(∞)滑模控制问题.首先,对广义时滞Markov跳变系统设计了积分型滑模面,并求出对应的等效控制器.之后,构建Lyapunov泛函,通过线性矩阵不等式方法得到闭环系统随机容许且满足H_(∞)性能γ的充分条件,运用加减项方法以及引入自由权矩阵,使得到的结果降低了保守性;对滑模力学分析,设计了滑模控制器,使得系统能在有限时间内到达滑模面上.最后,通过数值算例与仿真验证了理论的可行性.

基于等价输入干扰的不确定离散时间系统预见重复控制

针对一类具有外部干扰的不确定线性离散系统,提出一种基于等价输入干扰(equi-valent input disturbance,EID)补偿的预见重复控制设计方法。首先,为了在提高系统跟踪精度的同时对外部干扰进行主动抑制,提出一种前向通道包含预见和重复控制器、反馈通道包含EID补偿的多自由度系统结构。然后,利用T阶差分算子,获得包含目标信号预见信息、重复控制器输出以及重构干扰的增广离散系统。于是,设计控制器的问题,变成了离散系统在二次性能指标下的稳定性问题。进一步,利用Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式(linear matrix inequality,LMI)处理技巧,得到系统稳定性条件,进而获得控制器参数化方法。最后,数值仿真验证了所提方法的有效性。

一种面向储能系统的双向隔离型AC-DC矩阵变换器控制策略

为了满足网侧高电能质量以及储能元件安全可靠和长使用寿命的需求,本文针对双向隔离型AC-DC矩阵变换器提出了一套系统的控制策略,包括对系统的双闭环控制和变换器的后级单重移相调制方法。其中双闭环控制包含网侧电流内环控制和直流侧电流外环控制,调制方法中保持前后级电路间协调同步,前级电路采用双线电压调制方式,后级电路采用等比例移相调制方式。仿真和实验结果显示,变换器的网侧功率因数可达0.99,直流侧电压纹波在0.15%以内。直流侧电流指令突变时,电流跟踪速度快且无超调。因此,采用所提出的控制策略可以保证网侧电能质量高、直流侧具有良好的动静态特性。

利用单片机控制同轴开关实现广电发射系统转换智能化的应用研究

为了保障广播电视信号不间断地安全播出,针对当前普遍使用的机械和电子同轴转换开关存在的缺陷,本文利用单片机控制原理提出一种在同轴开关工作的过程中,全方位参与的可编程电源控制电路,能够进一步提高转换系统的稳定性和可靠性。通过实用,该电路的基本思想是“电源—主机”一体化,主机既是电源的使用者,又是电源供电的控制者,由软件控制系统用电。经实践经验,该电路不仅实现了发射系统的不间断播出,同时也具有实质性的高效节能效果,提高了系统的智能化程度。

基于矩阵变换器的飞轮储能模型预测控制策略

飞轮储能系统常用的背靠背变换器中间存在直流环节及电解电容,使得变换器体积庞大,而且直流环节电解电容器会带来直流电压控制、寿命和维护成本等问题。针对上述问题,采用矩阵变换器作为飞轮储能系统的控制变换器,有效地融入了矩阵变换器的优势,避免了背靠背变流器中直流环节及电解电容带来的问题。在分析储能系统工作原理的基础上,考虑到矩阵变换器电压传输比的限制,通过理论计算得出基于矩阵变换器的飞轮储能系统的运行范围。通过理论分析得到了飞轮储能系统功率与飞轮转速的关系,然后利用转速外环电流内环的双闭环控制方式实现对飞轮储能系统的控制。电流内环采用模型预测控制策略对矩阵变换器进行控制,从而实现飞轮储能系统的充放电控制。Matlab/Simulink中的仿真结果验证了运行范围分析的准确性和所提控制策略的有效性.

具有执行器故障的网络控制系统的非脆弱保性能控制

对短时变时延下具有执行器故障的网络控制系统的鲁棒非脆弱保性能控制问题进行研究。为了降低保守性,利用标称点方法对系统进行建模,并结合时变故障矩阵与非脆弱控制,将连续时间系统模型转变为具有范数有界不确定参数的时变离散时间模型。根据Lyapunov对离散系统的稳定性判据以及线性矩阵不等式技术,给出保性能控制器的设计策略和相应的二次性能指标的求解方法,并通过算例验证了所提策略的正确性。

基于无功源控制空间的自动电压控制系统聚类分区方法及关键节点选择

自动电压控制(AVC)系统在降低电网损耗、维护电网稳定等方面发挥重要作用。在应用AVC系统时,需要对电网进行分区控制从而达到全局最优的控制目标。该文提出一种基于无功源控制空间的AVC系统聚类分区方法,在构建节点导纳矩阵、建立无功源控制空间的基础上,实现聚类分区。在完成分区后,选择中枢节点和临界节点作为子分区的关键节点。通过保证关键节点的电压水平稳定,实现输电网的可靠运行。

抽水蓄能机组空载工况动态矩阵PID串级控制

针对传统PID控制对含机械时滞抽水蓄能机组调节系统控制效果不理想的问题,提出了一种抽水蓄能机组的动态矩阵PID串级控制策略。考虑液压执行机构的机械时滞和主接力器的限幅与限速,建立了小波动情况下抽水蓄能机组调节系统的数学模型。在调节系统原PID控制作为内环控制的基础上,引入动态矩阵控制作为外环控制,通过天牛须搜索算法来整定优化PID参数,提出了一种新型抽水蓄能机组动态矩阵PID串级控制方法,并应用PID等6种控制策略对调节系统进行控制仿真。结果表明:所提出的控制方法可以在不同机械时滞作用下有效改善抽水蓄能机组调节系统在空载频率扰动时的控制性能。研究成果可为抽水蓄能机组的调节系统控制提供借鉴。

非线性广义半马尔可夫跳跃系统的H∞控制

探讨一类非线性广义半Markov跳跃系统的随机稳定性和H∞控制问题。设计新型的Lyapunov-Krasovkii泛函(LKF),用于减少冗余决策变量。同时,引入参数依赖的互凸矩阵不等式(PDRCMI)来降低保守性,保证了非线性广义Markov跳跃系统渐进稳定并满足性能,最后,通过数值算例验证了所得方法的有效性。

一类时滞多智能体系统的事件触发容错控制

针对时变通讯时滞下,具有执行器故障和参数不确定性的多智能体系统事件触发一致性控制问题,利用线性矩阵不等式(LMI)技术,设计了反馈控制增益矩阵;为降低通信资源的消耗,设计了基于模型的动态事件触发机制;通过李雅普诺夫稳定性理论证明了容错控制算法在间歇通信的情况下实现了多智能体系统一致性,且排除了芝诺行为。

基于M3C的柔性低频输电系统启动控制策略研究

基于模块化多电平矩阵变换器(M3C)的柔性低频输电系统,其在远距离大容量输电、城市电网和海上风电送出等领域具有较大的应用潜力,近年来得到了广泛关注。目前对该系统启动控制策略的研究还较少,为此文中对该领域开展相关研究。首先对柔性低频输电系统结构和M3C基本原理进行研究,分析出了启动过程中将会面临的问题。然后结合全桥子模块特点为M3C设计合理的充电策略,并以双端M3C柔性低频输电系统为对象设计合理的启动逻辑,确保启动过程中低频断路器无冲击合闸并实现站间无扰动连接,同时在M3C解锁及低频电压建立过程中降低电流冲击。最后通过在PSCAD/EMTDC仿真环境下搭建仿真模型进行仿真研究,验证了所提启动控制策略的正确性和可行性。文中所提启动控制策略安全、可靠且易实现,具有较高的工程应用价值。

采用PSOGSA算法的水电机组调节系统非线性鲁棒控制研究

针对含有非线性与不确定性水电机组调节系统,本文提出并设计了基于粒子群与引力搜索混合算法(PSOGSA)的非线性鲁棒H2/H∞控制策略对其进行控制。首先,建立了水电机组调节系统整体精细化模型,其中水轮机模型采用BP神经网络描述予以描述。然后,采用输出反馈线性化理论以及线性矩阵不等式(LMI)设计非线性鲁棒H_(2)/H_(∞)控制器,以确保系统在存在扰动情况下具有良好的鲁棒H_(2)/H_(∞)性能。此外,为了使控制器的控制性能最优化,通过PSOGSA算法对控制器加权函数参数进行寻优操作。最后,通过仿真表明,本文提出的基于PSOGSA的非线性鲁棒H_(2)/H_(∞)控制策略在提高水电机组调节系统的稳定性以及抗干扰能力上具有优势,也为实际水电机组控制应用提供一种有效的参考方案。

多端柔性直流系统中配电电压下垂自动化控制系统

针对多端柔性直流系统安全稳定运行的问题,提出一种通过电压下垂控制结合潮流最优模型的控制方式。通过电压下垂控制进行交流侧有功功率的计算,以解决换流器产生的损耗与有功功率之间的耦合。经过分析验证,该方法能够提高电压下垂控制下潮流最优系统的适用性、有效性以及准确性。

基于线性矩阵不等式的水电机组调节系统滑模容错控制

针对水电机组调节系统中存在的控制不确定性与干扰,提出了基于线性矩阵不等式的状态反馈滑模容错控制策略。首先,建立了水电机组调节系统状态空间模型,并结合该模型对控制律进行设计;然后,利用基于线性矩阵不等式的等效控制原理实现滑模容错控制算法设计,提高调节系统的控制性能与可靠性。最后,根据线性矩阵不等式理论和Lyapunov稳定性定理对控制器稳定性进行分析。仿真结果表明,所提滑模容错控制方法对引入控制不确定性与干扰的水电机组调节系统具有良好的适用性。

SCR脱硝系统伪前馈动态矩阵控制算法的应用

SCR脱硝系统目前仍然是我国燃煤发电控制污染物排放的主要手段。然而,目前部分电厂并未实现超低排放,且自动控制水平欠佳。此外,在实际应用中现场工程师往往会着重关注脱硝系统在自动控制作用下的系统特性,如上升时间、最大超调量等等。研究合理且先进的SCR脱硝系统的控制策略,可以为电厂实现氮氧化物的达标排放提供技术手段,改善现场控制效果。基于此,我们为SCR脱硝开发了一种伪前馈动态矩阵控制算法。在根据现场运行数据离线辨识得到SCR脱硝系统的有限阶跃响应模型后,算法可以根据期望现场工程师期望的闭环响应特性离线地设计伪前馈补偿器,随后将补偿器在线实施,并在每个采样时刻求解改进的优化问题。算法上线结果验证了所提算法的有效性与优势。

不确定广义Delta算子系统的鲁棒H_(∞)性能分析及控制器的设计

本文主要基于不确定性的广义Delta算子系统,针对鲁棒控制的问题以及鲁棒性能分析等相关问题进行了研究。在研究的过程中,首先为了保证系统具备鲁棒容许性能引入了广义二次容许的相关定义。紧接着通过线性矩阵不等式,在充分必要条件的支持下,将所研究的系统推广为具有规定性能的二次可容许系统。然后,基于这些结论,考虑了系统鲁棒控制器的设计等问题。根据线性矩阵不等式,得到存在一个合适的鲁棒控制器所需的条件,并通过求解LMI给出了相应的设计方法。同时,通过Matlab软件,利用一个数值实例对本文结论的有效性进行了说明。

基于矩阵变换器的永磁直驱风力发电系统直接转矩控制研究

针对永磁同步发电机和矩阵变换器组成的变速直驱风力发电系统,提出了一种直接转矩控制方案。所提出的直接转矩控制策略直接从估计的转子转速中获得最优转矩控制,并作为参考转矩应用于系统。通过将发电机转矩控制在最优值,可以实现各种风速下的最大功率点跟踪,而不需要额外的风速或转子位置传感器。该方法的主要优点在于对风速变化的响应准确、快速,实现简单,同时对系统参数和永磁同步发电机的变化具有很好的鲁棒性。最后,通过仿真试验,验证了所提控制方案的有效性。

基于矩阵开关的牵引控制装置例行功能试验通用测试系统开发

论述了一种基于矩阵开关的牵引控制装置例行功能试验通用测试系统,介绍了需求分析和方案设计,详细描述了硬件架构和软件架构。应用结果表明,该系统运行稳定、具有很强的灵活性和扩展性。同时简化了人工操作、缩短了新型产品测试程序开发时间。

适用于海上风电分频输电的模块化多电平矩阵变换器故障穿越控制策略

作为海上风电分频输电(fractional frequency transmission system,FFTS)的重要装置,模块化多电平矩阵变换器(modular multilevel matrix converter,M3C)的故障穿越是海上风电并网安全稳定运行的重要问题之一。为研究M3C故障穿越控制,首先基于M3C双dq坐标系下的数学模型和稳态控制策略,在MATLAB/Simulink中搭建仿真模拟电网发生三相对称故障的情况,分析M3C的暂态特性,并提出故障穿越策略。通过改变M3C低频侧交流电压指令,迫使风电场根据自身低电压穿越策略减少输出功率,从而降低M3C传输的有功功率;M3C工频侧采取有功平衡优先、剩余最大无功输出的控制策略以支撑网侧跌落电压;且根据系统对有功无功功率的需求分为有功无功兼顾、有功优先、无功优先3种场景的控制方案。仿真结果表明,所提策略可以根据不同的控制需求提升M3C故障穿越的能力,保证M3C各子模块电容平均电压不超过阈值,无需额外卸荷电路和通信即可实现电网故障期间的安全穿越,同时有利于维持风机持续并网运行和电网电压的恢复。