包含SVC和非线性负荷的电力系统耗散实现与控制

采用Hamilton函数方法研究了包含静止无功补偿器(SVC)和非线性负荷的电力系统的反馈控制问题.首先建立了系统的非线性微分代数方程模型,通过预置状态反馈完成了耗散Hamilton实现.然后利用该耗散实现结构,通过阻尼注入方式设计了基于能量的SVC非线性控制器.本文所设计的控制器结构简单,物理意义明确.仿真结果表明该控制器能有效提高电力系统的暂态稳定性.

L-亮氨酸发酵过程氮源反馈与非反馈控制的初步研究

氮源可直接影响氨基酸发酵过程中菌体生长与氨基酸生成。但是关于氨基酸发酵过程中氮源控制的研究报道并不多。本文作者在L-亮氨酸发酵过程碳源流加研究及动力学特征分析基础上,比较了几种非反馈型、反馈型补加硫酸铵的发酵结果,提出了较佳的控制方法。

区间变时滞广域电力系统稳定性分析与控制器设计

针对时滞现象对广域电力系统的稳定性产生的严重影响,研究区间变时滞影响下广域电力系统的稳定性分析及控制器设计问题。首先,构建含有区间变时滞的广域电力系统数学模型;然后,提出一种增广向量和Lyapunov-Krasovskii泛函的构造方法,同时采用Wirtinger积分不等式、Extended积分不等式、凸组合等方法对泛函导数进行解析,降低了解析误差,得到具有较小保守性的稳定性结论,扩大了系统的稳定运行区域;接着在此基础上,设计无记忆反馈控制器和带记忆反馈控制器,利用分步线性化方法处理非线性项,将控制器的存在性条件归结为严格线性矩阵不等式的形式;最后,通过典型的二阶系统、单机无穷大系统和4机11节点系统,仿真分析证明通过该文所提方法得到的时滞稳定性判据具有较低的保守性,仿真结果进一步说明所设计的控制器有着较好的控制效果。

基于模型重构的航天器部件级故障建模方法

提出了基于模型重构的航天器部件级故障建模方法,从对象固有模型出发通过模型重构建立对象故障模型,定义了统一故障模型形式。将功能单元作为研究故障的最小单位,定义了功能单元的划分准则。建模过程包括对象仿真模型建立、对象功能单元划分、功能单元分析、功能单元故障建模、部件级故障建模、正常模型仿真与故障模型仿真结果对比6个步骤完成。最后以电动伺服系统的功率驱动器为例详细说明了功能单元故障模型建立过程。结果表明,所提出的故障建模方法便于操作且具有普遍的适用性。

无抖振离散滑模输出反馈控制方法及仿真研究

针对离散时间系统,提出了一种基于多速率采样输出反馈和幂次函数趋近律的离散滑模控制方法;理论分析表明,通过引入幂次函数可消除离散滑模控制系统的抖振;采用多速率采样技术,运用不同采样速率下的系统输出值表示系统状态,实现了仅用系统输入输出采样值完成离散滑模控制器的设计,减轻了控制系统设计的复杂性;仿真结果表明,控制器的输出、切换函数、系统的输出均不存在抖振现象,而且控制系统表现出了良好的动态特性。

不确定区间变时滞电力系统的镇定器设计

针对电力系统的稳定运行受大规模互联电网中时滞现象的严重影响,研究了不确定区间变时滞电力系统在受时滞影响时的稳定性分析及镇定器设计问题。首先,构造了包含一种新的增广向量和一种多重积分的Lyapunov-Krasovskii泛函。然后,在单重Wirtinger积分不等式的基础上引入放缩程度更小的双重Wirtinger积分不等式对泛函导数进行估计,并采用凸组合方法,得到具有更小保守性的系统鲁棒性稳定判据。此外,设计了带记忆和无记忆反馈控制器,再对非线性项进行分步线性化处理,得到严格满足线性矩阵不等式的反馈控制器的设计条件。最后,通过仿真结果说明本文方法在提高控制器性能及扩大电力系统稳定运行区域方面具有更好地效果。

BLDC位置伺服系统的离散滑模输出反馈控制

研究了有界不确定离散时间系统的输出反馈滑模控制设计问题。提出一种基于多速率采样输出反馈和幂次函数趋近律的离散滑模控制方法,并将研究结果用于设计无刷直流电机位置伺服系统。该方法仅需已知位置信号即可完成位置伺服系统的设计。理论分析及仿真结果表明,所设计的控制器可以消除系统抖振,并使伺服系统具有良好的跟踪能力和强鲁棒性。

变频调速应用技术(四) 第二讲 了解功能调变频(下)

本文介绍了变频器的控制模式。主要有:V/F控制、开环矢量控制、带PG反馈的矢量控制,等。此外,本文还介绍了变频器各控制端子的功能,如输入控制端子、输出控制端子、报警控制端子等。最后,介绍了变频的几种保护功能。

强流束晕-混沌的幂函数反馈控制法

文章设计了一种形式简单的幂函数反馈控制器。数值模拟结果显示,该方法能有效实现5种不同初始分布强流离子束的束晕-混沌控制,尤其是该方法控制后全局高斯分布的晕度也达到了零。

单相PWM整流器H_(∞)改进型直接功率控制

以提升单相脉宽调制(PWM)整流器动态响应性能为目的。首先,在分析传统功率前馈解耦控制策略原理的基础上,提出基于比例积分的改进型直接功率(PI-MDP)控制策略。该控制策略取消了αβ/dq旋转坐标逆变换,可改善系统动态性能。其次,考虑到功率器件老化等因素将不可避免地导致整流器系统网侧电路参数摄动,从而影响整流器系统控制性能。为解决这一问题,提出了一种基于PI-MDP控制结构的H_(∞)输出反馈改进型直接功率(H_(∞)-MDP)控制策略来增强系统鲁棒性。利用性能加权函数分别约束功率控制系统跟踪性能以及控制能量,并构建出广义被控系统,进一步将功率控制器设计转化为H_(∞)输出反馈控制问题。最后,对传统功率前馈解耦控制策略、基于PI-MDP控制策略以及所提策略开展实验对比研究,结果验证了所提H_(∞)-MDP控制算法的有效性。

基于DMC预测控制算法的冷凝器压力控制

针对压水堆核电厂冷凝器具有迟延性、复杂非线性等特点,采用集总参数法建立了核电厂冷凝器的动态数学模型,提出了一种基于动态矩阵控制算法的冷凝器压力预测控制方法。在冷凝器压力的非参数模型下,设计动态矩阵控制器,弥补了传统比例-积分-微分(PID)控制方法的局限性。仿真实验结果表明,本文所提出的核电厂冷凝器压力动态矩阵预测控制方法,其响应速度更快、调节时间更短、抗干扰的能力更强,具有良好的控制性能。

基于反馈模糊约束的光伏发电系统控制模型研究（英文）

针对光伏发电系统在控制过程中约束条件过多、控制效果不佳的问题,设计基于反馈模糊约束的光伏发电系统控制模型。将反馈模糊约束思想用于光伏发电系统中,负责光伏能量的正弦波逆变器输出,运用反馈模糊约束模型的控制理念,设计正弦波逆变器的反馈模糊约束控制过程,通过比例控制与积分控制两个环节减少系统控制偏差,同时给出输入、输出变量的隶属度函数取值图例以监控模型控制效果。实验结果表明:基于反馈模糊约束的光伏发电系统控制模型具有可行性高、反孤岛效应能力优异的特点。

基于正弦函数的自动驾驶电动汽车换道控制系统设计

由于交通道路环境具有不确定性,为实现对换道行为的有效控制,对基于正弦函数的自动驾驶电动汽车换道控制系统进行了研究;利用正弦型三相逆变控制电源输入的电力信号,驱动换道模拟平台与换道信息通信编码器,完成自动驾驶电动汽车换道控制系统的各级应用部件设计;筛选出关键的换道片段,在此基础上,提取始末换道位置,构建车道中心线势场,定义具体的换道轨迹簇,生成控制所需的电动汽车换道轨迹簇;根据安全换道车距的正弦函数计算结果,搭建反馈控制器闭环,并利用该模型实施对换道轨迹的控制与规划,实现基于正弦函数的汽车换道行为控制,联合各级应用结构,完成自动驾驶电动汽车换道控制系统的设计;实验结果表明,上述系统不会因不及时换道导致自动驾驶电动汽车的行车碰撞问题,且能够准确识别道路中的障碍物,提升行车安全;该系统的设计和实现为自动驾驶电动汽车的发展和应用提供了有益的参考和启示。

变风速下永磁同步发电机无源线性反馈控制设计

为了实现永磁同步发电机(permanent magnetic synchronous generator,PMSG)的最大功率跟踪(maximum pow er point tracking,M PPT),文章设计了一款无源线性反馈控制(passivity-based linear feedback control,PBLFC)。首先,基于无源控制理论构建能量函数,通过详细分析系统各项的物理意义,保留有益系统的非线性项以改善其暂态响应特性。其次,引入线性反馈控制作为额外输入,通过能量重塑使得能量函数中的能量得以快速耗散,进而使PMSG能在快速时变风速下有效实现MPPT。此外,对闭环系统稳定性进行了深入分析,验证了闭环系统的稳定性。最后,进行了4个算例研究,即阶跃风速、随机风速、电网电压跌落和参数不确定。仿真结果表明,与矢量控制(vector control,VC)、反馈线性化控制(feedback linearization control,FLC)相比,PBLFC在各种工况下均能快速稳定地捕获最大风能,且其故障穿越(fault ride-through,FRT)和鲁棒性得到明显改善。