单相PWM整流器H_(∞)回路成形鲁棒直接电流控制

网侧等效电感参数摄动是单相脉冲宽度调制(pulse width modulation,PWM)整流器系统模型不确定性的显著表征,这一特性易降低整流器系统的鲁棒性。为降低因测量误差、运行工况变化等导致的模型参数摄动对控制系统鲁棒性的影响,提出基于鲁棒控制理论的H_(∞)回路成形鲁棒直接电流(H_(∞)loop shaping robust direct current,H_(∞)-LS RDC)控制策略。选取适当的补偿器串联在电流环前后,构造出期望的开环传递函数。在此基础上,对期望受控对象进行正规化互质因式分解,进一步将H_(∞)回路成形设计归结为针对互质因式摄动模型的H_(∞)鲁棒控制问题。提出根据电流高次谐波特性选取补偿器的依据,并利用Riccati方程求解H_(∞)回路成形控制器,所得鲁棒稳定裕度满足良好鲁棒性设计要求。通过半实物实验平台,开展所提控制策略与直轴交轴(direct-axis quadrature-axis,DQ)电流解耦控制策略的实验对比研究,研究结果表明:该H_(∞)-LS RDC控制策略能有效增强单相PWM整流器系统在网侧电感参数摄动情况下的鲁棒性。

基于H_(∞)回路成形法的柔性直流配电系统鲁棒稳定控制

柔性直流配电系统是未来配电系统的一个重要发展方向,可极大地提高城市配电系统的电能质量、可靠性与运行效率。分布式光伏电源间歇性波动、直流负荷随机扰动、滤波电感和电阻参数摄动、下垂系数摄动等不确定性因素易导致直流配电系统发生不稳定现象。文中提出了一种基于H_(∞)回路成形法及规范互质分解技术的鲁棒稳定控制方法。在仿真软件中搭建了双端柔性直流配电系统模型,并对比分析了引入鲁棒控制器前后直流电压的稳定性差异。结果表明,所设计的鲁棒控制器可以有效处理系统的不确定性和抑制系统的低频振荡,验证了所提方法的可行性与有效性。

汽车变曲率路径循迹H_(∞)回路成形鲁棒控制

针对汽车曲线行驶时曲率半径改变更易引起车辆偏离预定轨迹的问题,提出了一种基于H∞回路成形的鲁棒控制方法以提高汽车轨迹跟踪性能。首先,对汽车动力学模型进行处理,使模型具备广义干扰控制系统形态,利用传递函数运算间接求解获得所需的输出变量;其次,选定标称受控对象给出标称条件,据此设计鲁棒控制器使闭环系统各反馈回路获得理想的奇异值,满足系统性能指标和鲁棒稳定性要求;最后,验证汽车在变曲率曲线路径上的循迹能力。结果表明:在固定鲁棒控制器作用下汽车具备稳定的抗干扰能力,当系统参数在合理范围内变化时,汽车行驶的横向偏差量均控制在0.2 m以内。