基于非线性反馈方法的连续时间稳定线性系统的混沌反控制

提出了连续时闻线性稳定系统跟踪任意混沌系统实现混沌化的一般方法,该控制器通过非线性反馈取得,其中的反馈增益矩阵的求取与所跟踪的混沌系统无关,只与原连续时间线性稳定系统的状态矩阵有关。通过跟踪Rossler混沌系统和Lorenz混沌系统说明了该方法的设计过程.仿真结果表明了该方法的有效性和快速性。

SSSC非线性控制的直接反馈线性化方法

考虑了静止同步串联补偿器(SSSC)的逆变器输出交流侧电压幅值和相位的动态调节过程及其直流侧电容电压的动态变化过程,建立了SSSC的三阶动态模型,并用直接反馈线性化方法设计了 SSSC与发电机励磁的协调非线性控制器,由于采用了动态反馈补偿 ,因而所设计的控制器对系统运行方式的变化具有很强的鲁棒性。该文还利用MATLAB的动态仿真环境Simulink及其 S_Function编程技术建立了相应控制系统的仿真模型,并基于该模型对系统的暂态行为以及输电线路有功功率的调节过程进行了仿真。仿真结果表明,所设计的控制器能有效地对线路有功功率进行控制,并能显著地改善电力系统的暂态稳定性。

一种鲁棒输出反馈线性化方法在导弹自动驾驶仪设计中的应用研究

针对具有多模型的HAVE DASH II导弹对象,利用一种结构简单的鲁棒输出反馈线性化方法,为其设计了全弹道自动驾驶仪控制系统。设计中仅需要少量的模型集信息,并不依赖于某一具体子系统,对整个模型集具有通用性。由于不再需要设计多个控制器,因此避免了常规多模型切换控制中抖动的产生。该方法利用模型估计器实时估计系统动态特性,只要参数选得合适,能无偏差地估计出模型集中每个系统动态特性,有很强的鲁棒性。此外,还利用了高增益观测器来获取控制律中所需的导数信息,使得整个闭环系统仅需要输出量反馈,降低该方法的工程实现难度。仿真结果表明,所设计的自动驾驶仪系统能够控制模型集中所有飞行条件下的状态准确快速地到达期望值上。

基于SDM混合反馈线性化H_∞方法的STATCOM系统鲁棒控制器设计

根据具有静止同步补偿器(STATCOM)的单机无穷大电力系统的特点,提出一种新的非线性控制器的设计方法。首先构建了系统的四阶仿射非线性系统数学模型,在鲁棒H∞控制方法的基础上,使用SDM混合反馈线性H∞方法设计出系统的非线性控制器;然后利用MATLAB鲁棒控制工具箱,通过解得Riccati方程得到控制器的具体控制参数;最后通过系统的对比仿真结果,验证了该控制器在提高系统暂态稳定性上的有效性和优越性。

反馈线性化方法在锅炉-汽轮机系统控制中的应用

火力是一种清洁能源,在电能产生方面发挥着重要作用。在现代火力发电厂生产中最常使用的一种机器设备是锅炉-汽轮机,它是一种火力发电的装备,在以火力为能源的基础上,它能够将热能转换为电能,是衡量电力企业现代化生产水平的重要标志。

基于反馈线性化的软壳体球形机器人纵向运动控制

针对球形机器人运动强烈的非线性,考虑自主研制的软壳体球形机器人弹性变形特性和与地面接触状态的不同,为了对球形机器人的纵向运动位置和姿态进行镇定控制,研究设计一种基于反馈线性化方法的控制器。基于动力学普遍原理建立球形机器人纵向纯滚动的动力学模型,通过对模型分析得到了该机器人运动性能优于硬质球壳机器人的结论。通过对系统的能量分析,提出一种适用于多输入多输出系统的反馈线性化控制方法,保证机器人纵向滚过角度跟踪期望值的同时收敛到稳定姿态。通过Matlab-Simulink仿真验证了该控制器的有效性。

一种不依赖状态估计的自适应输出反馈控制方法

研究了一种不依赖状态估计的自适应输出反馈控制方法。首先引入伪控制信号使系统反馈线性化 ,然后设计一个线性动态补偿器和在线神经网络 ,自适应消除不确定性和建模所引起的误差。对一含有未建模动态的非线性系统的仿真结果表明 ,该控制方法能够消除系统的稳态误差 ,提高系统动态性能 。

电力系统稳定性非线性控制方法综述

介绍电力系统稳定性非线性控制的方法及其特点,分别对基于微分几何理论的反馈线性化方法、直接反馈线性化方法、逆系统方法、Lyapunov直接法、非线性控制、Backstepping控制、变结构控制、自适应控制、混沌、分叉控制和智能控制等主要方法在电力系统非线性控制中的应用进行了阐述,指出了目前电力系统非线性控制存在的问题,并对以后的研究方向作了展望。

基于反馈线性化的Rssler混沌系统控制

应用反馈线性化方法成功地控制了Rssler系统,使该混沌系统能控制到预定的目标态。而且在远离不稳定平衡点或大噪声的情况下,控制也可以实现。该方法的特点是通过严格的状态转换和反馈方法,将非线性混沌系统线性化,从而可以应用熟知的线性控制方法。仿真结果证实了该方法的有效性。

浅谈电力系统稳定性非线性控制方法

介绍电力系统稳定性非线性控制的方法及其特点，分别对基于微分几何理论的反馈线性化方法、直接反馈线性化方法、Lyapunov直接法、非线性控制、变结构控制、自适应控制、和智能控制等主要方法在电力系统非线性控制中的应用进行了阐述。指出了目前电力系统非线性控制存在的问题，并对以后的研究方向作了展望；

静止同步串联补偿器(SSSC)的非线性鲁棒H∞控制策略研究

为了提高静止同步串联补偿器(SSSC)的稳定性和灵活性,同时考虑到SSSC直流侧储能电容电压的动态调节过程以及各状态量之间的相互作用,建立了含不确定性干扰参数的SSSC五阶动态仿射非线性系统数学模型。在鲁棒H∞控制方法的基础上,利用SDM反馈线性H∞方法设计出了系统的非线性鲁棒控制器。针对设计过程中的Riccati方程,利用Matlab鲁棒控制工具箱,求解得到控制器的具体控制参数。利用Matlab进行系统的建模仿真,通过与传统的非线性最优控制系统的仿真效果对比,验证了该控制器在提高电力系统稳定性上的有效性和优越性。

催化裂化装置的非线性预测控制

基于反馈线性化方法,提出了一种有输入、输出约束条件的多入多出非线性系统的预测控制方法。催化裂化装置(FCCU)的反应再生部分是一个典型的非线性系统,基于FCCU的机理模型,采用该控制方法设计了非线性预测控制器,并对其跟踪能力和稳定性进行了仿真分析。仿真结果表明,所设计的控制器具有良好的跟踪性能和稳定性。

大型汽轮发电机非线性综合控制器设计

采用非线性直接反馈方法来处理大型汽轮发电机组的综合控制器设计 .将调速与调压综合于一体 ,用 DFL方法实现非线性受控对象的线性化 ,配合 L Q最优化设计所得到的综合控制器由完全线性化的补偿器和鲁棒最优输出反馈控制器组成 ,经单机 -无穷大母线系统的数字仿真 。

水轮发电机组励磁与水门协调控制设计

针对水轮发电机组的励磁与水门协调控制问题,运用目标全息反馈法,进行非线性控制设计。首先,以微分几何法为例,分析了目前水轮发电机组控制设计中存在的问题,并阐述其存在该问题的根本原因。其次,将水轮机及引水系统的二阶模型,用状态空间描述,进行零动态稳定性分析,以便将水轮发电机组控制系统降阶处理。然后,在分析水轮发电机组控制需求的基础上,构建控制目标方程,进行目标全息反馈非线性控制设计,提出水轮发电机组励磁与水门非线性协调控制方案,确保水轮发电机组的电压调节特性和功率调节特性。最后,通过仿真验证所提方案的有效性。

静止同步串联补偿器与静止无功补偿器的相互作用分析与协调控制

以同一系统中静止同步串联补偿器(static synchronous series compensator,SSSC)和静止无功补偿器(static var compensator,SVC)的共同作用为研究对象,建立了2者的数学参数模型,推导出控制器之间相互作用的量化关系式。通过控制参数分析和仿真分析得出结论:灵活交流输电(FACTS)装置的控制方式和电气耦合程度对SSSC和SVC的相互作用有很大影响。最后基于直接反馈线性化(DFL)方法设计了SSSC和SVC协调控制器,仿真结果验证了该协调控制策略的有效性。

导弹纵向机动飞行鲁棒控制

将非线性无源方法,用于导弹纵向机动飞行控制,并通过H_∞控制器补偿系统的不确定性。此方法设计的控制器,能保证系统的鲁棒稳定性。将此方法用于导弹地形跟踪控制,仿真结果表明,此种方法在导弹纵向机动飞行中控制效果较好。

多端电压源型直流互联系统频率稳定性控制策略

以提高电压源型换流器多端直流互联系统的频率稳定性为目的,提出了一种适用于多孤岛电网换流站共同参与主网频率调节的多端协调控制策略。该控制策略首先是根据互联系统的数学模型,利用非线性鲁棒控制中的反馈线性化H∞方法设计出了各孤岛电网换流站直流功率调节量的控制律。然后考虑各孤岛电网自身频率波动情况,利用单纯形法滚动优化直流功率调节量控制律中的直流功率分配系数,从而得到最优分配的直流功率调节量,保证了各换流站以最优直流电压斜率控制协调参与主电网的频率稳定调节过程。最后,在PSCAD/EMTDC中以三端柔性直流互联系统为例,通过与常规控制策略进行对比仿真,验证了所提控制策略的正确性和优越性。

Duffing混沌系统的控制

采用反馈线性化方法成功地控制了Duffing混沌系统,使该混沌系统能控制到预定的目标态,而且在大噪声的情况下,控制也可以实现。该方法的特点是通过微分同胚变换将一个混沌系统化为线性系统,从而可以应用线性控制方法。仿真结果证实了该方法的有效性。

上田振子系统的混沌及其混沌控制

研究了上田振子系统的混沌及控制方法,分析了该系统的动力学特性,给出了Poincare截面图、时间响应图及随系统单个参数变化的分岔图和Lyapunov指数图,采用反馈线性化方法来控制该系统的混沌.在不稳定平衡点数值仿真表明,设计线性反馈控制器可以将混沌控制到稳定的周期轨道.

BACKSTEPPING-BASED ADAPTIVE CONTROL AND SYNCHRONIZATION OF CHAOTIC SYSTEMS

Backstepping method is applied to the problems of synchronization for chaotic systems. Synchronization controller is designed via selecting a series of Lyapunov functions on the basis of recursive idea. The method is systematic and can deal with a class of chaotic system′s synchronization problems, which are important in safe communication with chaotic signal. Due to the nature of backstepping method, the designed controller possesses perfect robustness and adaptation. As an example, the controller based on backstepping method is employed to synchronize Lorenz system. The numerical simulation illustrates that the method is effective. Compared with the linear feedback synchronization controller, the control law can stabilize synchronization systems at a smaller synchronization error. Therefore the controller has a good performance.