带有未知虚拟控制增益符号的自适应输出反馈控制

针对带有未知虚拟控制增益符号的一类非线性系统,采用基于参数的坐标变换和参数重定义,将该系统转化为参数输出反馈形式,从而将未知的虚拟控制增益归入高频控制增益中.由于该高频控制增益符号未知,将N ussbaum增益技术融入自适应B ackstepp ing方法中设计自适应输出反馈控制器.采用调节函数法设计参数自适应律以避免过参数估计.该方法所设计的自适应输出反馈控制器可确保闭环系统的所有信号一致有界,且跟踪误差渐近收敛.仿真研究表明了该设计方法的有效性.

船舶航迹控制鲁棒自适应模糊设计

研究了船舶直线航迹控制问题.基于Lyapunov稳定性理论,将Nussbaum增益技术融入Backstepping设计方法之中,利用模糊系统逼近系统中的未知非线性,提出一种鲁棒自适应模糊控制算法.该算法保证了闭环系统的信号是一致最终有界的,使得系统输出收敛到零的一个较小邻域,从而能够实现船舶的直线航迹控制;而且,该算法不需要高频增益符号的任何信息,还解决了可能存在的控制器奇异值问题.计算机仿真结果验证了控制器的有效性.

一类不确定非线性系统的鲁棒自适应跟踪控制

针对一类带有符号未知不确定虚拟控制增益函数的不确定非线性受扰动系统,提出一种鲁棒自适应控制算法.该算法将Nussbaum增益技术融入backstepping设计方法之中,不仅能够保证闭环系统的信号是全局一致最终有界的,使得跟踪误差收敛到零的一个较小邻域;而且,闭环系统的控制性能可以通过适当的选择设计参数而得到保证.另外,该算法还能克服在现存文献中普遍存在的控制器奇异值问题.计算机仿真结果验证了控制器的有效性和良好性能.文章突出的贡献是拓宽了backstepping设计方法的应用范围,同时提供了一种系统化高、实用性强的设计方法.

蓄电池充电电流控制的LLC谐振变换器研究

LLC谐振变换器电压控制模式通常采用误差放大器输出电压来直接控制开关频率,该控制方法使LLC谐振变换器的增益与频率之间的关系较为复杂,导致补偿网络设计相对较难,动态响应速度较慢,且大多数控制方案都未考虑集成变压器次级漏感带来的虚拟增益对谐振变换器参数设计的影响。针对以上问题,研究了基于充电电流控制的LLC谐振变换器,分析了变压器次级漏感,推导出电压增益表达式。与传统电压模式控制LLC谐振变换器相比,充电电流控制LLC谐振变换器保持了软开关特性,输入瞬态响应速度和负载动态响应速度均有较大提升,无需压控振荡器,在简化反馈回路设计的同时实现了固有前路反馈。文中详细分析了充电电流控制LLC谐振变换器的工作原理和集成变压器次级漏感的考虑事项,最后通过仿真和实验验证了理论的正确性。

适用于网格状的交直流微网协调控制策略

针对网格状交直流微网的功率分配不均和稳定性差等问题,提出了一种新型自适应协调控制策略,以提升交直流微网系统的稳定性和功率分配精度。首先,针对连接交流微网和直流微网的变流器,提出了一种基于同步器和虚拟直流机(VDCM)的控制策略,该策略包括功率分配控制器、自适应虚拟调速器和自适应虚拟惯量调节器;接着,为了提高系统的稳定性能,还提出了自适应虚拟惯量和虚拟调速器增益的参数设计方法,其中,自适应虚拟惯量和虚拟调速器增益的参数设计完全取决于系统频率、直流电压、虚拟转子转速、频率变化率和直流电压变化率。在此基础上,对上述控制系统进行了小信号稳定性分析,以指导控制器参数的设计和选择。最后,仿真和实验结果验证了所提方法的有效性。

含海上风电场混合直流系统的稳定下垂控制

针对电压源变流器(VSC)和线路换流变流器(LCC)组成的混合高压直流(HVDC)系统,提出了一种新型直流电流-电压下垂控制方法。该方法利用直流电压下垂控制减少逆变侧交流电压波动,以实现利用HVDC系统将海上风电场连接到弱电网,而不需要连续无功补偿设备的目标。另外,还提出了最优下垂系数计算方法,以保持交流电压对风电波动的稳定性。为了评估该方法的稳定性,建立了系统的小信号状态空间模型,并进行了根轨迹分析。最后,利用PSCAD和Matlab进行了仿真分析,结果表明,采用所提方法可在没有额外设施的情况下成功地实现了海上风能和弱电网的安全稳定连接,风力波动时交流电压可以保持在一个接近恒定的水平。