控制理论变量:青少年不良行为的影响因素

本文试图探索社会与个人的外部和内部控制因素对男女青少年不良行为的影响.家庭环境层面的因素是外部社会控制变量,这些变量包括家庭结构及榜样作用、家长监督、过度处罚、亲子纽带、家庭冲突以及童年生活创伤经历;个人层面的因素是内部控制变量,包括道德价值观、尊重权威以及情感问题;社会关系层面的因素也是外部控制力量,有集体主义感、同伴压力以及结交坏朋友.因变量是青少年的反社会及违法犯罪的不良行为.本研究的理论结构是家庭环境的诸项外部控制变量作用于青少年自身的内部控制变量,两者结合之后通过社会关系变量共同作用于青少年的不良行为.从南部和中部新泽西州两所大学近万名本科学生中选出的352名志愿者参与了问卷调查,回忆他们在中学时代的经历和行为.统计学的多元回归分析和通径分析（path analysis）的结果支持了上述理论架构.研究结果还表明,女青年在多项变量指标上都强于男青年,表明她们所受控制更强,其不良行为的倾向弱于男青年.

非线性系统控制的逆系统方法(I)——单变量控制理论

介绍非线性系统控制的逆系统方法及相应的单变量非线性系统的控制理论。包括:逆系统方法的基本概念和设计原理,单变量系统α阶积分逆的设计方法,连续单变量系统的控制,逆系统方法在一类分布参数系统和离散时间系统上的推广示例。

交-交变频器双变量控制理论的新拓展

本文介绍了双变量控制理论,对频段的结合作了进一步的研究,给出了3分频以下频段结合的经验公式,并对频率为25Hz以上的调速进行了磁势分析和谐波分析,均给出了实验数据。

混合级联直流输电系统整流/逆变不同控制回路动态交互作用与稳定性研究

为了研究混合级联直流输电系统整流侧和逆变侧各换流器控制系统间的交互作用,文中首先建立混合级联直流输电系统的状态空间模型,并推导得到系统的多输入多输出传递函数模型。然后针对不同的研究目标,根据单通道分析设计理论建立等效单输入单输出反馈控制模型;在此基础上,分离出不同控制回路的耦合控制通道,定量评估系统强度、逆变侧交流联络线与控制参数等对控制回路间交互作用的影响。理论分析表明,当整流侧或逆变侧交流系统强度降低时,两侧控制回路间交互作用增强;当交流联络线长度缩短时,逆变侧电网换相换流器(line commutated converter,LCC)和模块化多电平变换器(multilevel modular converter,MMC)控制回路间的动态交互增强,各控制环节参数之间存在相互制约关系。最后,在PSCAD/EMTDC上搭建混合级联直流输电系统的电磁暂态详细仿真模型,验证所建立单输入单输出反馈控制模型及上述理论分析结果的正确性。

混合双馈入直流输电控制系统交互影响机理分析

针对由彼此落点接近的一条基于模块化多电平换流器型高压直流输电(modular multilevel converter based HVDC,MMC-HVDC)线路和一条电网换相换流器型高压直流输电(line commutated converter based high voltage direct current,LCC-HVDC)线路所构成的混合双馈入直流输电系统,基于多变量反馈控制理论建立可定量分析和评估MMC-HVDC与LCC-HVDC控制系统之间交互影响的等效独立控制通道。在此基础之上,定量分析评估LCC定关断角控制器、锁相环以及MMC锁相环、外环控制器、环流抑制器对MMC-HVDC与LCC-HVDC控制系统交互作用及小干扰稳定性的影响。最后,在PSCAD/EMTDC上搭建混合双馈入直流输电系统的电磁暂态详细仿真模型,仿真验证理论分析结果的有效性。

基于多FACTS的网侧协调阻尼控制机理研究

柔性交流输电装置(flexible AC transmission system,FACTS)在提升电网安全稳定和运行效率方面发挥着重要的作用。随着柔性交流输电装置在电力系统中的广泛应用,研究系统中多FACTS的协调控制机理对于实现系统的协调阻尼控制具有重要的理论价值和现实意义。针对实现多FACTS协调控制过程中遇到的交互影响问题,提出基于选择模式分析(selective modal analysis,SMA)和多变量频域控制理论的多FACTS交互作用机理分析方法,通过SMA实现多FACTS交互作用的有效特征量提取,进而通过多变量频域控制理论推导出多FACTS间的交互作用关系和发生条件,并在此基础上揭示多FACTS间交互作用机理。研究结果表明:处于多机系统同一电力区域中的多台FACTS阻尼控制器间存在相互制约的关系,当控制器参数满足负交互条件时会发生比较明显的负交互作用,严重时甚至威胁系统的安全运行,当控制器参数满足协调运行条件时才能保证多FACTS间的协调运行与控制。通过仿真验证了文中机理研究的正确性以及在实际电网中应用的可行性。

一种基于电力系统在线平台的广域阻尼协调控制方法

实现广域阻尼控制与就地阻尼控制间的协调控制可以更为有效地抑制大型互联电网的低频振荡,具有重要理论意义和工程应用价值。为实现二者的协调控制,该文提出一种基于电力系统仿真平台的广域阻尼协调控制方法。首先,针对大电网广域协调阻尼控制问题,从多变量系统频域角度建立广域协调阻尼控制研究结构,进而借助于小增益理论研究广域控制与就地控制的影响关系,以及多广域控制间的影响关系;然后,提出广域控制器间的柔性协调因子指标,该指标能够量化广域控制与就地控制协调运行能力以及多广域控制间的协调运行能力,并提出基于电力系统实时仿真平台的柔性协调因子指标实时计算方法,以利于文章协调控制方法在实际电网中的应用。在上述研究基础上提出基于柔性协调因子的广域协调阻尼控制流程,借助电力系统实时仿真平台,实时计算系统中广域控制与就地控制间的协调运行情况,及多台广域控制间的协调运行情况,并根据电网的运行方式变化实时形成控制策略,从而实现系统的广域协调阻尼控制。通过实际电网实例验证了提出方法的有效性及在实际电网中应用的可行性。

新型六波头双变量交-交变频器的研究

针对传统三波头交-交变频器控制线路复杂,输出波形谐波含量大,输出频率较低的缺点,提出了六波头交-交变频器的零式接法。通过双变量的控制理论,可以实现自然无环流的控制策略、提高输出频率上限、增加频率分级数、使调速更加平滑、运行更加稳定、安全。通过仿真分析,证明运行特性良好。

高比例电力电子电力系统稳定性的统一性判据研究(一):场站稳定判据

新版《电力系统安全稳定导则》明确提出“新能源场站短路比应达到合理水平”,但目前仍欠缺具体的评价方法和标准,无法有效量化电力电子电源集群接入交流电网的稳定程度。针对上述问题,提出一种面向电力电子电源场站稳定性分析的统一性稳定判据。首先,论述了动态统一性指标的定义和指标特性,并基于鲁棒控制理论和多变量频域控制理论提出并网系统的稳定性判据,实现了电磁尺度的稳定性风险精确度量;其次,在忽略电力电子电源、电网及其控制系统动态特性的条件下,将动态统一性指标退化为基于机电尺度相量模型的静态统一性指标,实现了高效率的稳定性风险初筛;再次,构造用于场站稳定性风险初筛和精确度量的两维统一性稳定指标,提升了场站稳定性评估的效率和准确率。最后,基于我国西北地区的案例验证表明,该文提出的统一性稳定判据可有效量化场站并网系统的安全稳定性。

A closed-loop particle swarm optimizer for multivariable process controller design

Design of general multivariable process controllers is an attractive and practical alternative to optimizing design by evolutionary algorithms (EAs) since it can be formulated as an optimization problem. A closed-loop particle swarm optimization (CLPSO) algorithm is proposed by mapping PSO elements into the closed-loop system based on control theories. At each time step, a proportional integral (PI) controller is used to calculate an updated inertia weight for each particle in swarms from its last fitness. With this modification, limitations caused by a uniform inertia weight for the whole population are avoided, and the particles have enough diversity. After the effectiveness, efficiency and robustness are tested by benchmark functions, CLPSO is applied to design a multivariable proportional-integral-derivative (PID) controller for a solvent dehydration tower in a chemical plant and has improved its performances.