柔性直流输电系统含有积分稳定环节的无源控制系统设计

电压源换流器型高压直流(VSC-HVDC)输电系统具有非线性、强耦合、多输入等特点,其控制系统往往难以在消除稳态误差的同时,依然保持全局渐近稳定。基于VSC-HVDC输电系统的端口受控耗散哈密顿(PCHD)模型,提出了一类具有积分稳定环节的互联和阻尼配置的无源(IDAPB)控制方案的设计方法,并依据控制原理给出了3种具有典型性的控制方案及其控制参数的取值范围。对于其中性能最优的指数稳定型IDA-PB控制方案,利用积分稳定性定理,在其控制器中加入积分稳定环节,使得系统在受到大干扰或是系统参数无法精确预知时,具有良好的稳态、暂态特性的同时,依然保持全局渐近稳定。控制系统的设计过程中,无需求解偏微分方程,大大简化了计算量。PSCAD/EMTDC环境下的仿真表明,与传统比例—积分(PI)控制相比,IDA-PB控制策略能显著提高系统稳态、暂态性能,响应速度快、跟踪精度高,且对参数变化不敏感,有优良的鲁棒性及全局稳定性。

网络上时滞相关脉冲非线性时滞耦合系统的积分输入到状态稳定性

本文研究了网络上时滞相关脉冲的一般非线性时滞耦合系统的积分输入到状态稳定(iISS)性质。利用图论方法和Lyapunov-Krasovskii方法,在单个顶点系统iISS的Lyapunov函数的基础上,构造了整个网络iISS的Lyapunov函数,并推导出了网络上时滞相关脉冲的一般非线性时滞耦合系统存在iISS的充分条件。这些条件表明,如果每个节点上的连续时间系统都是iISS时,网络上时滞相关脉冲非线性时滞耦合系统在不稳定的脉冲出现的频率不太高的情况下仍能保证iISS的性质。

一类具有积分输入到状态稳定未建模动态的高阶非线性系统的状态反馈调节

本文研究了一类具有积分输入到状态稳定(iISS)未建模动态的高阶非线性系统的状态反馈调节问题.基于反推技术和iISS的性质,通过恰当地选取设计函数和参数修正律,给出了一个状态反馈控制器的设计过程.设计的控制器保证了闭环系统所有信号的有界性,并且状态渐近调节到零.仿真例子验证了该控制方案的有效性.

稳定节点积分伽辽金无网格法的应力计算方法研究

应力计算是基于稳定节点积分的伽辽金无网格法的重要组成部分.该文着重研究稳定节点积分伽辽金无网格法的应力计算方法,对稳定节点积分方法的变分一致条件进行了讨论,证明当节点代表域内的应变采用非局部光滑应变时,相应的应力在节点代表域内为常数,稳定节点积分伽辽金无网格离散方程是变分一致的.文中提出了三种节点应力计算方法,研究表明,基于位移梯度的节点应力计算方法不满足变分一致性要求,而采用光滑应变的节点应力计算方法和一致形心应力计算方法满足变分一致性要求.典型数值算例的误差分析表明,满足变分一致性不一定确保得到更为精确的结果,而基于光滑应变的一致形心应力计算方法总是较其它两种方法更为精确.

积分和不稳定时滞对象的改进内模控制

针对化工过程中一阶积分和不稳定时滞对象,基于内模控制提出了两自由度控制方案。首先根据鲁棒控制理论H2最优性能指标设计设定值跟踪控制器,然后采用期望闭环补灵敏度函数确定扰动抑制控制器。设定值跟踪控制器和扰动抑制控制器可通过性能参数独立调节而无需再取折衷,同时保证系统具有较好的鲁棒稳定性。最后通过仿真实例验证了该控制方案的有效性。

具有时滞的积分和不稳定对象的鲁棒控制

针对含时滞的积分和不稳定对象提出了一种新颖的两自由度控制结构,首先用一个比例控制器镇定给定值响应,然后基于鲁棒H2最优性能指标设计给定值跟踪控制器.根据实际运行抗干扰要求,在对象输入和输出端之间设计负载扰动抑制闭环,利用扰动观测器抑制负载干扰信号,通过提出期望的闭环余灵敏度函数来确定扰动观测器,同时给出了扰动抑制闭环保证鲁棒稳定性的充要条件.最后通过仿真实例验证了该方法相对于近期其它方法的优越性.

非线性微分系统的等度积分φ_0-相对稳定性

利用锥值Lyapunov函数方法和比较原理,研究了2个不同微分系统的等度积分φ0-相对稳定性,并得到了相应的结论.

一种高稳定积分器在钢丝绳无损检测中的应用

为了对在役钢丝绳进行定量无损检测 ,以提高钢丝绳的安全性 ,针对钢丝绳检测信号的特点 ,设计了具有非线性负反馈的高稳定积分电路 ,并对该积分电路进行了理论分析和计算 .仿真实验和现场检测结果表明 ,该电路对外界干扰以及由运算放大器自身漂移产生的影响有很强的抑制作用 ,并能够长时间稳定工作 。

欧氏空间的子流形中的稳定积分流

设Nn 是欧氏空间的紧致子流形 ,证明了如果Nn 的任意两个主曲率κ1 ,κ2 都满足条件κ1 κ2 >14(κ1 -κ2 ) 2 ,则在Nn 中不存在稳定积分流 ,且Nn

脉冲混合系统的积分Ф_0稳定

给出脉冲混合系统及其扰动系统的积分Ф0稳定的概念,利用锥值Lyapunov函数和比较原理得到了脉冲混合系统的积分Ф0稳定的结果.

脉冲微分系统的等度积分φ_0-稳定

利用锥值Lyapunov函数和比较方法,研究了脉冲微分系统零解的等度积分φ0-稳定性,并得到了相应的结果.

具有正截面曲率的子流形中的稳定积分流

设Ｍｍ是空间形Ｎｎ（ｃ）中的余维不大于２的紧致子流形，Ｍ的平均曲率向量关于法联络平行且不等于零．本文证明了，如果Ｍ具有正截面曲率，则Ｍ中不存在稳定积分流．所得结果给出了Ｌａｗｓｏｎ－Ｓｉｍｏｎｓ猜想的部分解答．

自伴线性算子Q^A及其在稳定积分流中的应用

介绍了子流形上自伴线性算子QA及其性质,以及QA在积分流稳定性研究中的某些应用.利用QA研究了在三球面乘积流形的紧致子流形上稳定积分流的不存在性和同调群的消没问题.

全拟脐子流形中的稳定积分流(英文)

１９７３年，Ｈ .Ｂ．Ｌａｗｓｏｎ和Ｊ．Ｓｉｍｏｎｓ猜想：在任何紧致、单连通、１／４－ｐｉｎｃｈｅｄ黎曼流形中，不存在稳定积分流．本文研究全拟脐子流形中稳定积分流的不存在性，证明了在一定几何条件下，这类流形中不存在稳定积分流，由此得到几个同调群的消没定理．所得结果表明，Ｌａｗｓｏｎ－Ｓｉｍｏｎｓ猜想对于拟脐超曲面和某些全拟脐子流形是对的．

拟脐超曲面中的稳定积分流

设Ｎｎ是常曲率空间Ｍｎ＋１（ｃ）中的紧致拟脐超曲面．证明了在一些几何条件下，Ｎｎ中不存在ｐ－维稳定积分流，相应地，Ｎｎ的ｐ－维同调群消没．

带有不稳定子系统的切换非线性系统的积分输入状态稳定（英文）

本文针对带有不稳定子系统的切换非线性系统研究了系统的积分输入状念稳定性问题.应用导数不定的类Lyapunov函数得出切换非线性系统的积分输入状态稳定.导数不定的类Lyapunov函数办法比传统的导数正定的Lyapunov函数的方法更具有一般性.文中包含两种情况:当所有子系统为积分输入状态稳定时,切换非线性系统是积分输入状态稳定的;当部分子系统为非积分输入状态稳定时,本文证明了切换非线性系统的积分输入状态稳定.最后应用一个仿真例子描述了所提结果的有效性.

一类刚-柔耦合系统的建模与稳定性研究

对于由中心刚体带有柔性梁附件组成的这一类简单刚柔耦合系统，目前文献广泛采用的ＥｕｌｅｒＢｅｒｎｏｕｌｉ梁模型中考虑的刚柔运动耦合项有严重的缺陷．本文对于物理本构关系线性的有限变形梁，分别采用微元法和变分法建立了该系统大挠度非线性动力学方程组．本文使用严格的方法来研究此非线性耦合动力学模型，采用能量动量矩组合方法构成Ｌｉａｐｕｎｏｖ函数，严格证明了此非线性系统平凡解的积分范数稳定性以及具有鲜明物理意义的最大模范数稳定性．本文对文献中引用的三类线性化模型，采用假设模态法，对中心刚体匀速转动时梁的振动作了数值仿真，进一步验证了本文的结论．上述结果，对选择刚柔耦合系统正确的动力学模型是有益的．

双有源桥型变换器电磁暂态等效算法稳定性及截断误差分析

高频隔离型双有源桥(dual active bridge,DAB)变换器是电力电子变压器(power electronic transformer,PET)的核心设备之一。其中,高频链的存在以及高开关频率特性,使得PET电磁暂态仿真效率较低。该文对先前研究提出的DAB型变换器积分解耦算法进行稳定性与截断误差分析,以提高该方法的可信度。首先,建立DAB简化电路并列写其状态方程;其次,选取特殊对称矩阵,利用Lyapunov直接法分析前向欧拉、梯形积分和积分解耦方法下连续系统与离散系统的稳定性,计算不同积分方法的局部截断误差,建立相对均方根误差作为全局误差的衡量指标;并结合实际变压器参数取值,分析不同积分方法对仿真步长的约束;最后,在PSCAD/EMTDC中,进行稳定性与误差验证。结果表明,积分解耦法和梯形积分法的稳定性与截断误差均不会对仿真步长产生附加约束。

非Lipschitz连续级联系统的稳定性分析及其应用(英文)

当考虑级联系统稳定性时,一般都需要系统满足局部或者全局Lipschitz连续性条件.与已有文献中的结果不同,本文给出了一种处理满足非Lipschitz连续条件下级联系统的稳定性分析方法.首先,基于积分输入状态稳定的定义,给出了级联系统全局稳定的Lyapunov形式条件.基于此,继续讨论了非Lipschitz连续情况下级联系统的有限时间稳定性.然后,利用上述稳定性分析结果,讨论了一类驱动子系统具有上三角结构的级联系统的控制设计问题.最后,给出几个例子验证了上述结果的有效性.

基于人工神经网络预测虚拟注入电流的暂态稳定快速算法

提出了一种基于神经网络预测虚拟注入电流的暂态稳定快速算法,使用并行计算的方法可提高该算法的执行效率。该算法通过使用人工神经网络来预测虚拟注入电流,可以有效减少暂态稳定数值积分中网络方程与微分方程的交替求解次数,减少暂态稳定计算时间。在3机9节点算例和新英格兰10机39节点算例上进行了验证,证明了该方法的可靠性与有效性。由于神经网络的训练能够离线完成,因此本算法有利于实现暂态稳定计算的在线化应用。