基于比例前馈积分反馈的虚拟惯性控制策略

在直流系统中配置储能可以平抑直流电压波动,为系统提供惯性支撑,提高系统稳定性。针对储能系统现有虚拟惯性控制策略存在的问题,提出了一种基于比例前馈积分反馈的新型惯性控制策略。该控制策略通过比例前馈系数、积分反馈系数、积分系数实现了对虚拟惯性的多维度控制。新型虚拟惯性控制策略中,比例前馈系数控制功率初始值给定,积分反馈系数控制稳态输出功率,积分系数控制动态响应能力,提高了控制策略的适应性。最后,储能系统以采用不共地式三电平双向DC/DC变换器为例,开展相关实验,实验结果验证了所提新型虚拟惯性控制策略的有效性。

LCL型并网逆变器的网压滤波前馈控制策略

LCL型并网逆变器的网压比例前馈策略因其实现方式简单、谐波抗扰能力良好而受到广泛应用,但是该策略在弱电网下的适应性较差,并网逆变器的前馈通道与电网阻抗产生交互影响,使得系统稳定性随着电网阻抗的增大而显著下降,恶化了入网电流质量。以改善网压比例前馈策略的适应性为目标,提出了一种基于多二阶滤波器的网压前馈控制策略,即在前馈通路上引入多个二阶滤波器,实现电网电压的选择性反馈。详细分析了该策略的输出阻抗特性以及谐波扰动的抑制情况,分析结果表明,该策略不仅可实现电网背景谐波的抑制,而且又不削弱系统在弱电网下的稳定性,从而提高了并网逆变器对弱电网的适应性。最后,仿真结果验证了该策略的有效性。

三相三线制LCL型并网逆变器相电压前馈控制研究

本文基于LCL滤波的逆变器侧电流反馈结构,建立了连续域的电流内环控制模型,分析了电网电压畸变对并网电流的影响,进而提出了电网电压比例前馈控制方法。通过比较两种不同线电压合成相电压方式下的零序分量幅值,分析了基于电压前馈补偿中的零序分量对三相电流波形的畸变过程,实验结果验证了方法的正确性。

基于PID双前馈控制在热试验中的应用

在热试验中,有一类试验开始以极大的温升率进行加热,在持续3~5 s后温升率降到很低继续升温,本文针对这种类型热试验的控制方式进行了研究,根据热试验中加热功率与温度、温升之间的关系,提出采用微分前馈和比例前馈双前馈控制并结合PID的方法进行热试验控制,采用MatLab中Simulink进行了试验模型的建立,采用典型加温试验进行了仿真,并依据仿真模型设计加热器进行了试验验证,通过仿真与试验对比,可知PID双前馈控制与经典PID相比较而言,提高了控制品质,明显改善了控制效果。

压电陶瓷迟滞逆模型的前馈PID控制

为减小压带陶瓷迟滞特性对系统跟踪精度的影响,在Preisach模型的基础上对压电陶瓷迟滞性进行建模。借助Matlab软件对实验数据进行拟合和采用逆控制思想,在迟滞逆模型的基础上提出前馈PID(即比例、积分、微分)控制算法。实验结果表明,压电陶瓷最大迟滞性控制在2.2%内,输入、输出具有较好的线性关系,带前馈的PID控制具有良好的控制性能。

基于前馈PID和LADRC串级控制的四旋翼导航方法

为了改善四旋翼的航线跟踪能力,提出一种基于前馈比例积分微分(PID)和线性自抗扰控制(LADRC)的四旋翼导航算法。该算法建立导航坐标系并将无人机导航分解为航向角、航向速度和偏航位置控制,并采用串级控制提高控制精度,针对系统模型有扰动和有耦合的环节采用LADRC控制,并针对曲线航线的航线跟踪有误差,位置环采用前馈PID控制。仿真和实验结果表明,基于前馈PID和LADRC的串级控制算法相对串级PID控制算法,能消除曲线导航的跟踪误差,降低位置控制误差对曲线跟踪的影响,并有更强的抗干扰能力。

海流干扰下网衣清洗机器人控制方法研究

在中国海洋渔业中,网衣清洗机器人对网箱养殖有害物附着的清洗具有重要作用。为了提高网衣清洗机器人在海流干扰下工作的稳定性,本文根据网衣清洗机器人的工作特点,提出了采用串级-前馈比例积分微分(PID)控制方法对海流干扰下的网衣清洗机器人进行控制,通过仿真实验证明该方法是可行的。为进一步提高控制效果,在串级-前馈PID控制的基础上加入模糊控制,仿真结果表明,改进后的控制器一定程度上减少了网衣清洗机器人运动稳定时间和超调量。

基于下垂并网的双馈风力发电机谐波电压抑制策略

在双馈感应发电机（doubly-fed induction generator,DFIG）基于电压源输出并入弱电网的条件下,针对系统中含有非线性负载的情况,提出一种改善公共连接点（point of common coupling,PCC）谐波电压的方法。首先建立双馈发电机基于电压源下垂并网输出的功率小信号模型。然后根据模型建立谐波源到输出电压的传递函数。以抑制并网点电压的5次和7次谐波为目标,在转子电流内环采用比例积分控制器的基础上,利用准谐振调节器直接提取并网点电压的谐波分量,引入比例前馈补偿,有效降低并网点谐波电压含量和输出功率脉动。最后通过实验验证所提控制策略的有效性。

类菱形车电控后轮随动转向系统研制

针对类菱形车前后轮机械转向机构的传动机构复杂、系统布置困难等不足,提出电控后轮随动转向系统(ECSS)设计方案,介绍了ECSS的基本构成和工作原理。在Simulink中建立了ECSS仿真模型,采用零偏角控制策略确定了后轮随动转向比例系数,在阶跃转向工况下,仿真分析了ECSS对车辆操纵稳定性的影响。仿真结果表明,采用ECSS后,类菱形车的高速操纵稳定性得到了一定的改善。研制了ECSS样机,并在实车上对样机的主要功能进行了试验验证。试验结果表明,ECSS能快速、准确且稳定地实现后轮随动转向的控制。

一种提升逆变器对电网适应能力的电流控制策略

为了改善不同电网条件下并网逆变器的稳定性和进网电流质量,提出电网电压比例加权前馈和附加相角补偿的谐波准谐振电流控制策略,明确了比例加权系数与谐波准谐振控制器可叠加次数之间的联系,给出一套完整的控制参数设计方法。该控制策略可在保证逆变器与电网级联系统稳定的前提下,最大化利用电网电压前馈和附加相角补偿的谐波准谐振控制的优势,提高逆变器输出阻抗模值,实现高质量的进网电流。理论和对比实验表明,该方法可以兼顾级联系统的稳定性和进网电流低次谐波抑制,为提升逆变器对电网的适应能力提供一种简单有效的解决方案。

基于PFF控制的双向DC/DC变换器的研究

以推挽全桥双向DC/DC变换器为研究对象,分析了其能量可双向流动的可行性,重点介绍了比例-前馈(PFF)控制算法在推挽全桥双向DC/DC变换器中的应用,并与PI控制算法进行了对比分析。根据推挽全桥双向DC/DC变换器的硬件条件,采用了同步整流技术。针对变换器的升压软起动问题,提出了一种根据电感电流控制占空比的升压软起动方法,仿真结果证明其能够有效防止升压起动时电感饱和的问题。最后,通过实验验证了所提控制方案的正确性和可行性。

弱电网下LCLLC滤波的并网逆变器电流优化控制策略

弱电网条件下,电网阻抗会影响逆变器控制系统的性能和并网电流波形质量。文章在LCLLC滤波器基础上,采用了准比例积分谐振(PIR)控制的双闭环电流控制方案,分析了电网阻抗对传统的电网电压比例前馈控制系统稳定性的影响,提出了一种加入权重系数的电网电压比例前馈控制策略,该策略可以提高系统在弱电网下的相位裕度,改善并网电流的质量。Matlab/Simulink仿真研究证明,所提出的控制策略对提高并网电流的质量具有较好效果。

高性能数控机床位置伺服系统研究

文章以比例前馈控制作为位置伺服控制器 ,针对比例控制器的鲁棒性和稳态抖动问题 ,设计了在线调试比例控制器与单神经元控制器切换的双模控制。

结构热强度试验典型热-压耦合试验方法研究

针对结构热强度试验中关于热-压耦合试验的方法进行了探讨研究,介绍了热-压耦合试验中常用的石英灯辐射加热和热电丝传导加热两种加热方式。采用预估加热量的方式进行加热器设计,基于这两种加热方式详述了使用3种不同的加载执行机构进行加载的方法,并给出了其加载控制方式。采用MTS协调加载控制器进行了热-压耦合试验的验证,对比了3种加载方式的控制效果,为试验方法的选择提供了依据。

一种车辆后轮质心侧偏角为零的控制算法研究

采用前馈+反馈的控制策略,通过对车辆二自由度模型进行计算,建立了车辆转角数学模型,并由本文采取的控制策略导出了前馈比例系数和横摆角速度比例反馈系数;在此基础上,应用MATLAB软件建立了仿真模型,采用斜坡函数作为前轮输入信号。仿真结果表明,后轮保持与前轮同步反向偏转,达到了质心侧偏角为零的控制目标,实现了4个车轮在转向过程中均为纯滚动,满足了阿克曼转向原理。

脱硝断续调节控制

模拟运行人员在人机界面上点动操作喷氨,并根据机组脱硝的控制原理设计脱硝断续调节器,有效地解决了脱硝大滞后的

交流伺服系统控制器参数在线自整定

为提高交流伺服系统位置环动态响应速度和伺服系统的易用性,采用比例+速度/加速度前馈补偿的位置控制器复合结构,并通过基于标准传递函数的频域法实现伺服系统速度环控制器参数和位置环控制器参数在线自整定。仿真结果表明,位置环复合控制器具有预先设计的动态性能,在线整定控制器参数可以保证控制器动态性能的一致性,伺服系统速度和位置响应跟随效果好,频域自整定策略具有可行性与有效性。

惯性对象的PI控制及IP控制研究

针对一阶惯性对象,比较了PI控制和IP控制两种控制系统结构,提出了带前馈积分-比例控制系统结构,并研究了不同的带前馈积分-比例控制器参数配置下的性能指标。

基于BP神经网络补偿的下肢外骨骼位置控制

坐卧式康复外骨骼机器人可以帮助下肢功能障碍患者进行康复训练,为实现康复训练的位置控制目标,通过深入分析人机耦合关系,建立包括穿戴者、外骨骼在内的耦合运动学/动力学模型,提出了基于人机混合系统动力学模型的带前馈补偿项的PD控制算法,然而为了实现良好的运动轨迹跟踪性能,必须在位置控制算法中加入对不确定项的补偿,因此提出一种基于BP神经网络补偿的位置控制算法并通过仿真验证算法的高效性。

某核电汽轮机两种转速控制方案的比较分析

某核电汽轮机采用OEM厂商设计的基于比例-前馈算法的转速控制方案。本文在Ovation系统上完成DEH组态并搭建该汽轮机仿真模型,分析并仿真验证了OEM转速控制方案会导致汽轮机在低转速区转速波动,进汽阀阀位波动。为此,推荐改用PID转速控制方案,并仿真验证PID转速控制方案性能满足要求,且能够避免转速波动和阀位波动。