链式D-STATCOM的鲁棒L_2性能准则设计

为提高控制系统鲁棒性,提出一种链式静止同步补偿器(distribution static synchronous compensator,D-STATCOM)的鲁棒L2性能准则设计新方法。首先通过等效电路变化,将对链式D-STATCOM的控制电路模型转换为对单个H桥逆变单元的控制电路模型;在所建立的考虑干扰和参数摄动影响的单个H桥逆变单元控制电路模型基础上,通过对误差系统方程的等价变换,将参数摄动的影响转化为周期干扰的一部分;然后利用重复控制与无源性控制相结合的新方法实现链式D-STATCOM的鲁棒L2性能准则的设计。其中,重复控制对周期干扰进行补偿,无源性控制确保重复控制的收敛性和对控制目标的渐近跟踪,并抑制非周期干扰对控制效果的影响;通过给定指令电流,实现链式D-STATCOM的无功电流的控制和直流电压稳定的控制;利用H桥逆变单元之间的能量交换实现直流电压的均衡控制。仿真以及10 kV、5 Mvar工程实际应用结果表明,所提方法能够在实现无功电流控制的同时实现直流电压的稳定与均衡控制,且稳态特性好、动态响应快、算法实现简单、鲁棒性强,具有较强的工程实用价值。

基于L_2性能准则的双目视觉伺服控制器设计

考虑手眼机器人双目视觉伺服控制干扰抑制问题,本文利用L2性能准则设计方法提出一种新的控制方法。针对手眼机器人双目视觉伺服系统控制对象,提出了具有L2性能的双目视觉伺服控制器,使得机械手能够渐近收敛到期望位置,使系统对于不确定性具有鲁棒性。同时,证明了系统具有全局渐近稳定性,采用的双目视觉模型无需获取视觉系统的深度信息,改善了系统的动态性能。最后,给出的仿真结果验证了所提出方法的优良性能。

具有L_2性能的视觉伺服控制器设计

对于基于图像的具有手眼或固定摄像机模式的视觉伺服,考虑视觉控制系统不确定因素对图像特征所产生的影响,提出了基于L2性能准则(γ_耗散)的方法来处理视觉伺服系统的抗干扰问题及控制器设计问题,给出了系统全局稳定的充要条件,设计了视觉伺服控制器,基于图像误差实现了定位控制;利用初始及期望深度估计值提出了深度自适应估计律,给出了深度变化过程,使得摄像机能够在有干扰存在的条件下达到其期望位置。

调节L2增益抑制耦合发电机组的混沌现象

耦合发电机系统在一定条件下出现混沌,它可能导致系统失控,使系统彻底崩溃.当系统存在不确定因素干扰时,提出了L2性能准则控制方法:使耦合发电机系统渐近稳定和进行干扰抑制.然后采用非线性系统无源化方法设计混沌系统的反馈控制律,利用L2增益进行干扰抑制.最后计算机仿真证明该方法的有效性.

中点钳位式三电平D-STATCOM的鲁棒电流和中点电位控制策略研究

中点电位的平衡控制是中点钳位式三电平拓扑安全可靠运行的关键,但现有文献均未能通过建立精确的数学模型对中点电位漂移的物理机理进行精确分析,控制参数整定困难。该文建立了考虑未知干扰和参数摄动影响的中点钳位式三电平D-STATCOM的精确数学模型,利用重复控制与无源性控制相结合的方法实现了基于鲁棒L_2性能准则的电流控制器设计,精确分析了参数摄动导致的有功能量分配不均是中点电位漂移的根本原因。通过零序分量注入,利用直流侧上下端电容器之间的有功能量交换实现了中点电位的平衡控制。通过仿真以及1.14 k V,±400 k Var煤矿供电系统的工程应用,验证了该文所建立模型的准确性以及所提控制算法的可行性和有效性。

不平衡工况下链式D-STATCOM的控制策略

对工作在不平衡条件下的星型连接的链式D-STATCOM提出一种控制策略。通过等效变换,考虑未知干扰和参数摄动,建立abc坐标系下精确的数学模型。一种无源性控制与重复控制相结合鲁棒L2增益性能的新方法用于实现电流控制,重复控制用于补偿周期性干扰,无源控制用来保证重复控制的收敛性和对控制目标的跟踪,同时也补偿非周期干扰对系统的影响。直流电压控制由三层组成,第一层通过注入正序有功电流,第二层通过注入零序电压,第三层基于H桥单元之间有功能量的交换。控制策略的有效性通过仿真和在10 k V,±5 MVar的链式D-STATCOM装置工程测试所验证。