基于动态线性化方法的自适应PD控制器的设计

传统PD控制对非线性系统和参数时变摄动的控制效果不理想,该文提出一种基于动态线性化方法的自适应PD控制器的设计方法。该方法通过输入输出数据对控制器中的比例增益实时调整,从而获得更强的鲁棒性,改善了动、静态性能。仿真结果表明,所提出的方法对系统的参数摄动具有较好的控制效果。

基于动态线性化方法的自适应PD控制器设计

传统PD控制对非线性系统和参数时变摄动的控制效果不理想,本文提出一种采用动态线性化方法的自适应PD控制器的设计方法。该方法通过输入输出数据对控制器中的比例增益实时调整,从而获得更强的鲁棒性,使得新控制器的动、静态性能得到改善。仿真结果表明,本文提出的方法对系统的参数摄动具有较好的鲁棒性和实时性,并且具有在线校正功能。

用直接大范围线性化方法设计发电机的励磁控制器 第一部 分基本理论

传统的励磁控制器基本上都是按照局部线性化的模型来设计的,不能适应电力系统的要求。针对这一缺陷,本文把非线性控制理论中比微分几何法更简明、更适合于工程应用的直接大范围线性化方法引入电力系统,解决了电力系统强非线性给设计所带来的困难,并使得实现线性化的过程变得极为简捷。全文分为两个部分:第一部分叙述的是直接大范围线性化方法的基本理论,并在此基础上,提出了动态反馈补偿的概念和理论,使所设计的控制器对电力系统结构工况的多变性也能够具有很好的鲁棒性;第二部分应用第一部分的基本理论为励磁系统设计了非线性反馈补偿控制器,并针对单机无穷大系统进行了数字仿真和动模实验,从而证明了所提出方法的有效性。

用直接大范围线性化方法设计发电机的励磁控制器 第二部分 励磁控制器的设计

应用第一部分所阐述的基本理论,本文对单机系统设计了非线性反馈补偿励磁控制器,并对有关问题进行了讨论,改进了所设计的励磁控制器,使之具有更好的控制特性。最后,本文还给出了对单机系统的计算机仿真和动模实验结果。

含统一潮流控制器的拟线性化动态最优潮流

统一潮流控制器(UPFC)具有强大的潮流控制能力,但是目前工程中的控制策略仅停留在控制站层面;含UPFC的动态最优潮流计算可以有效提高电网的安全性和经济性,但是其计算效率低、收敛性差,难以满足电网实时性要求。基于此,通过解耦、代换、热启动和迭代更新4个步骤,提出对初值不敏感的线性化动态最优潮流模型,并研究拟线性化的UPFC模型,最终建立含UPFC的拟线性化动态最优潮流模型。基于等值原理,从地区电网数据中提取南京西环网117节点等值系统,采用简化原对偶内点法对其进行求解测试,算例结果表明所建模型具有较高的计算效率和计算精度。

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。

一类非线性系统的神经网络控制器建模方法及其仿真研究

该文基于反馈线性化的思想 ,研究了一类非线性系统的神经网络控制器的建模方法 ,并以倒立摆控制系统为例 ,在Matlab环境下进行了仿真实验。仿真结果表明 ,该文所讨论的方法有效可行 ,使非线性系统具有较好的跟踪性能 。

不确定线性动态控制系统的鲁棒性设计方法

鲁棒线性控制器设计的主要问题是针对对象模型不确定性 ,寻找线性反馈控制器 ,使得不确定控制系统稳定 .针对具有线性、非线性或时变结构的模型不确定性多变量动态系统 ,采用动态补偿器结构与原系统进行增广 ,构成闭环动态近似系统 .根据 Gronwall引理 ,推导出了基于不确定性范数上界的动态线性系统鲁棒稳定的充分条件 .根据该鲁棒稳定条件 ,给出了具体的动态不确定系统的鲁棒性设计算法 .通过选择适当的变换阵 ,利用特征值配置技术求出动态补偿器的参数 ,来满足鲁棒稳定条件 ,使得闭环不确定动态系统稳定 ,从而提出了一种时域内鲁棒线性控制器设计方法——动态补偿器法 .该方法同样适用于控制器为输出反馈的情形 .给出了具体设计实例 。

一种非最小相位系统的非线性控制器设计方法

为解决非线性系统状态反馈线性化过程中出现的非最小相位问题,设计了一种非线性控制器实现对非最小相位环节的有效控制;通过微分同胚映射将原非线性系统变换为线性化标准型形式,此标准型由线性子系统描述的外部动态和由非线性子系统描述的内部动态(即零动态)构成;基于极点配置和李雅普诺夫稳定性理论,给出了一种零动态不稳定系统(即非最小相位系统)非线性控制器设计方法。数值算例仿真结果表明,该方法所设计的控制器既能确保外部动态满足性能要求同时也能保证零动态稳定。

航天器姿态的非线性鲁棒分散控制器设计

研究了具有外部干扰力矩及参数不确定性的航天器姿态控制问题。针对这类多输入-多输出的不确定非线性系统,基于一种非线性鲁棒分散控制理论,设计了结构简单而易于实现的控制器。该控制器中包含的积分环节可以补偿系统的各种未知因素,同时确保恒值调节系统不存在稳态误差。仿真结果表明：所设计的鲁棒分散控制器与非线性动态逆控制器相比,具有更优越的抗干扰能力和对模型不确定的适应能力。即使系统存在外部干扰及模型不确定性,仍可在闭环系统中实现精确的姿态控制。该控制器有效地提高了航天器姿态控制的鲁棒性和适应性。

浅谈一类带有时滞线性切换系统的鲁棒二次镇定性——运用动态输出反馈控制器

在实际的工程控制中,频繁地出现一类带有时滞的线性切换系统,涉及领域广泛,对系统的稳定性等性能有着一定的影响.考虑到切换系统的控制问题时,一个理想的环境是切换的控制器与系统的切换状态同步,所以,考虑一个系统的线性状态反馈鲁棒二次镇定方法也变得非常重要.

多厂家IC卡预付费电能表(控制器)管理方法的研究

本文以预付费电能表(控制器)为基础,讨论了对多厂家生产的不同的IC卡、不同预付费电能表穴控制器雪系统进行统一管理的思路,给出了以动态链接库方式的收费管理系统具体实现原理和方法。

动态可控相间功率控制器的多性能协调控制策略

常规相间功率控制器(IPC)是一种静态调节设备,具有鲁棒潮流控制、短路电流限制和两端电压弱影响的良特性,但也存在设备过电压与安装点电压容易越限、各种行性能要求下的控制参数分散性较大、不易实现多种运行能的协调等问题。针对这些问题,该文提出了一种动态可控IPC(DCIPC)的原理结构,使得常规静态IPC 的等效电感、电容和移相环节变成一种连续动态可控的形式,分析了它的4 种控制策略:基于系统全局正常运行信息的性能协调控制策略、基于设备就地局部正常运行信息的性能协调控制策略、基于就地局部事故状态信息的控制策略和设备投入与退出时的控制策略。并在此基础上,分析了各种控制策略对应的参数协调方法以及控制系统的实施方案。数值仿真表明,文中所提策略和方法是可行的,能够动态地协调DCIPC的不同性能。既可指导IPC 的实际运行,提高其运行性能,又可帮助控制人员发现运行中的矛盾,及时提供解决问题的策略和方法。

基于一般动态模型的HVDC换流器非线性控制

针对高压直流输电系统中整流侧定直流电流、逆变侧定关断越前角控制问题 ,建立了非仿射的一般形非线性控制模型 .根据一般形多变量控制的逆系统方法 ,设计了由非线性反馈线性化控制律和线性二次型最优控制律组成的控制器 .仿真结果初步表明 ,该控制器设计方法简便 ,控制规律简单 ,可有效提高系统的静态稳定性 .

一类混沌系统的非线性鲁棒控制器的设计与分析

应用反馈精确线性化方法给出了受控一类混沌系统的标准型,然后利用标准形将线性部分和非线性部分的分离特点进行了鲁棒控制器的设计,由此设计出原混沌系统的非线性鲁棒控制器,并证明其具有指数稳定性,仿真结果表明用反馈线性化方法设计的非线性鲁棒控制器的有效性.

一种非线性PD控制器设计

为了提高PD控制器的性能,提出了一种非线性设计方法。利用电容极间电场和PD控制器的控制作用之间存在的一些相似性,构造了一种非线性函数,并以此形成一种非线性PD控制器,这种控制器能为系统的运行状态提供灵活的增益策略;利用系统的运行状态信息,在相平面中实时旋转该电容结构,可以减少这种非线性PD控制器的设计参数。通过对一个机械手系统进行仿真,结果表明,这种控制方式能够获得较好的系统动态响应速度和参数鲁棒性能。

连续变量量子密钥分发系统中动态偏振控制研究

连续变量量子密钥分发系统中,本地光场和信号光场采用时分复用,偏振复用方式通过长距离单模光纤传输.外界复杂环境会使单模光纤产生双折射效应,导致本地光场和信号光场的偏振态漂移,严重影响接收端平衡零拍探测结果.因此,高效动态偏振控制单元是推动系统外场实用化进程的关键技术.本文理论上证明了系统接收端仅考虑任意偏振消光比输出时,偏振控制单元只需两个控制自由度即可.在此基础上将贝叶斯参数估计方法有效融入混沌-猴群算法,同时在现场可编程逻辑门阵列硬件上实现控制算法,结合积分型光场探测器建立动态偏振控制单元,仿真和实验结果表明单次偏振控制静态消光比达到30 dB以上的平均周期为400μs.为了应对偏振态连续变化情况,将动态偏振控制单元集成到连续变量量子密钥分发系统,实验测试了偏振态扰动速率在0—2 krad/s范围内系统仍然能够正常运转.

仿射非线性系统的动态反馈线性化与系统线性近似的能控性

本文用微分几何方法讨论了m=n-1仿射非线性系统的动态反馈线性化与系统的线性近似能控性的关系,给出了系统可动态反馈线性化的条件.

仿射非线性系统的动态反馈线性化与系统线性近似的能控性

用微分几何方法讨论了m =n - 1仿射非线性系统的动态反馈线性化与系统的线性近似能控性的关系 ,给出了系统可动态反馈线性化的条件 .

基于动态输出反馈控制器的变时滞Lurie不确定系统的鲁棒H_∞控制

对于一类具有变时滞的Lurie不确定系统,利用Lyapunov-Krasovskii泛函、矩阵不等式方法、变量替换法和Schur补引理分析该系统的动态输出反馈鲁棒H_∞控制器的设计问题,使得该系统具有渐近稳定性和H_∞性能,并且给出了动态输出反馈H_∞控制器的参数化表示.通过数值例子验证了所得结论的可行性.