风能转换系统的哈密顿控制器设计

基于哈密顿能量理论,本文提出了一种用于风能转化系统的桨距角和励磁转矩的控制器,设计所得的闭环系统具有良好的稳定性.在系统中存在干扰时,该系统在哈密顿控制器作用下具有限增益L2稳定.哈密顿理论提供给了一个全新的理论视角和控制器设计的方法,仿真结果证明所提出的方法的有效性。

混合磁路电机的哈密顿建模与控制

针对电机传统控制策略对参数变化敏感等问题,从能量的观点出发,将哈密顿能量系统理论应用于混合磁路电机,将混合磁路电机数学模型表示成了广义耗散哈密顿系统的形式,给出了混合磁路电机的哈密顿能量函数,设计了混合磁路电机的非线性稳定控制器和负载观测器。仿真结果验证了理论分析的正确性和控制律的有效性。

双馈风电机组网侧变换器哈密顿控制器设计

风力发电机组的发电过程,是通过网侧变换器输送稳定电压。由于电压受到变换器系统电感参数变化的影响,电压发生波动。为了抑制直流母线电压波动,提高母线电压的静态稳定性和动态响应速度,提出采用哈密顿能量理论的控制器设计方法,将网侧变换器的非线性系统转化为哈密顿系统模型,对双馈风力发电机组网侧变换器进行设计,使得系统的静态和动态性能得到改善。在Matlab上进行仿真,结果表明,改进的控制方法结构简单,系统稳定性好,且具有较强的鲁棒性,使电压波动小,能够快速稳定控制直流母线电压。

基于铜耗最小原则的混合磁路电机哈密顿速度控制

针对电机传统控制策略依赖模型精确性、对参数变化敏感等问题,从能量的观点出发,利用哈密顿能量系统理论来设计混合磁路电机的速度控制器。根据铜耗最小原则下的最优电流控制原理确定了系统期望的平衡点;利用互联和阻尼配置的方法,设计了系统在负载转矩已知时的速度控制器;并利用负载转矩估计器在线观测负载转矩,由此设计了系统在负载转矩未知时的速度控制器;同时给出了平衡点的稳定性分析。仿真结果验证了该控制策略具有较好的控制效果,对系统参数变化具有较好的鲁棒性。

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。