基于双扰动观测器的永磁同步电机双惯量系统无模型递归终端滑模控制

为了提高永磁同步电机双惯量系统在不确定性扰动影响下的控制性能,提出一种基于双扰动观测器的无模型递归终端滑模控制策略。首先,建立存在不确定性扰动的永磁同步电机双惯量系统模型,并结合无模型控制与递归终端滑模控制设计无模型递归终端滑模控制器,使系统状态直接从滑模面开始运动,缩短了状态误差的收敛时间,有效抑制抖振。其次,通过构造扩张状态观测器观测负载速度并反馈到改进型扩展扰动滑模观测器中,构成双扰动观测器。同时,双扰动观测器精确估计总扰动信号并前馈补偿到所设计的控制器,进一步提高系统稳态性能和抗扰动能力。最后,通过仿真和实验验证得出,所提出的控制方案相较于比例积分控制和改进型无模型滑模控制方法更具有优越性和可行性。

基于IP控制与负载加速度反馈的伺服系统机械谐振抑制方法

当伺服系统带宽覆盖传动装置的固有频率时,容易在系统中引发机械谐振,严重影响系统的动态性能与控制精度.针对这一问题,提出了IP控制结合负载侧加速度状态反馈的伺服系统谐振抑制策略.通过在转速环采用IP控制,有效降低了系统的超调,并且在电流环引入加速度反馈,增加了系统极点配置的自由度.在此基础上,根据相同阻尼系数的极点配置方法,以最优阻尼比为设计目标,讨论了系统控制器关键参数与状态反馈增益的取值范围.最终,对所提控制方法的有效性进行了仿真验证.

面向性能增强的双惯量伺服系统状态反馈控制

为避免使用函数逼近器(神经网络或模糊系统),并提高双惯量伺服系统的瞬态响应和稳态性能,针对含外部扰动的双惯量伺服系统,提出一种基于预设性能函数(Prescribed performance function,PPF)的类比例状态反馈控制策略.首先,提出一种改进的带有最大超调、收敛速率以及稳态误差的预设性能函数,并将该函数融入控制器设计使二惯量伺服的跟踪误差保持在预定的边界之内.其次,基于预设性能函数设计了类比例状态反馈控制器实现跟踪控制.与传统基于函数逼近控制方法相比较,该方法可降低控制系统计算复杂度同时消除反演控制中存在的复杂度爆炸问题.最后,利用双惯量伺服系统实验平台开展了对比实验,验证了所提出方法的有效性.

考虑频率稳定约束的电-氢互补多楼宇协调优化调度

为实现“碳达峰、碳中和”的双碳目标,电-氢互补综合能源系统的推进意义重大,但随着可再生能源的渗透率逐渐提高,系统的惯量水平下降,频率安全受到威胁.针对传统的优化调度方法无法保证系统的频率稳定性这一问题,提出了一种考虑频率稳定约束的电-氢互补多楼宇协调优化调度方法.首先,建立了以楼宇为底层单元的电-氢综合能源系统架构,系统内的可再生能源发电机组采用虚拟同步发电机技术进行控制,以提高系统的惯量水平;其次,以调度周期内系统总运行成本最小为目标,并考虑了并网和孤岛不同运行模式下系统的惯量需求,建立了考虑系统频率稳定约束的优化调度模型;最后,通过算例仿真验证了所提方法对系统频率稳定的有效性、经济性和环保性.

对转双转子电机在电动汽车上的驱动特性

研究了一种基于对转双转子电机的电动汽车驱动系统,并对其进行数学建模和仿真分析.分析了双转子电机左右输出轴及传动机构转动惯量的差异对汽车驱动的影响,建立了基于双指数模型的纵向附着系数计算模型.通过理论推导结合仿真分析发现:基于对转双转子电机的驱动系统具有转弯差速功能,转弯时电磁转矩不变;内外转子两侧传动机构的总转动惯量差异对电动汽车的驱动加速度影响很小,在滑移率较小的情况下,汽车两侧车轮几乎具有相同的加速度、速度和滑移率变化量;只要把内外转子两侧传动机构的总转动惯量差异控制在较小的范围内,即使在汽车完全打滑的情况下,汽车两侧车轮的加速度和速度也相差不大.

大惯量随动系统双卡尔曼滤波预测制动控制

针对大惯量随动系统控制制动时间长、动态性能差的问题,与实际运用背景相结合,提出了对控制量进行预测,实现大惯量随动系统的预测制动控制。首先对随动跟踪对象,空中机动目标进行建模,运用双卡尔曼滤波对空中机动目标运行状态和参数进行估计和预测,根据预测结果,提前控制改进的永磁同步电机制动单元,从而实现预测制动控制。试验结果表明,双卡尔曼滤波预测制动在大惯量随动系统制动控制时,对控制量的估计较为有效,动态性能和随动控制精确度有所提升,达到了预期的控制效果。

中国农业现代化的道路

论文从历史、经济、社会、文化的全方位视角讨论了农业现代化的内涵 ,回顾了50年来我国农业现代化历程的得失与经验 ,重点论述了新形势下我国农业面临的挑战与新的战略转变以及宏观、微观对策。

基于未知动态观测器双惯量伺服系统低频主动谐振抑制

针对双惯量伺服系统存在的机械谐振,本文提出了一种基于扰动观测器的滑模主动低频谐振控制方法.利用可测量的电机端的位置信号,对其进行滤波操作得到位置的滤波变量,根据不变流形原理设计未知扰动观测器,实现对传递力矩的在线估计,并将估计值融入到控制器设计中对其进行补偿.为了消除传统滑模存在颤振现象,基于正切函数提出了一种新颖滑模面设计方法.在此基础上,设计了滑模控制器实现了对期望信号的准确跟踪,并利用李雅普诺夫稳定性理论证明了闭环系统稳定性.最后通过实验对比,验证了本文提出的控制策略有效性,此外该算法建构简单不需要计算电机加速度的信息,利于在实际中应用.

负载惯量对双驱进给系统同步误差的影响分析

以精密卧式加工中心Z向双驱进给系统为研究对象,研究两轴摩擦力不同及重心偏移的情况下负载惯量对双驱进给系统同步误差的影响。首先,根据其结构及运动特点,建立其全闭环仿真控制模型;其次,利用Matlab/Simulink软件,分析了机械系统各结构参数和速度及加速度与同步误差之间的关系;最后,通过测量MCH63 Z向双驱进给系统在S形位移曲线路径下的同步误差,将实验结果与仿真结果对比,验证了模型及仿真分析的正确性。研究结果可为双驱进给系统结构设计及同步误差补偿研究提供一定的理论依据。

差速器式双余度机电伺服系统的模式切换研究

研究了在一通道发生故障时,10 kW级差速器式双余度机电伺服系统的模式切换和故障重构过程。通过仿真对比了主-主工作模式和主-备工作模式时系统的暂态特性和频率特性参数;分析了主-主切换模式和主-备切换模式的正弦切换过程;并通过试验实现了在零位时和最大位移时的正弦切换曲线。仿真对比发现,与主-备工作模式相比,主-主工作模式的暂态特性和频率特性的参数更优;试验结果与仿真结果趋势一致,与在最大位移处的切换过程相比,在零位时切换的切换时间和振荡过程更长。因此,对于只有摩擦和惯量的被动负载的10 kW级机电伺服系统,无论采用哪种切换模式,都能实现可靠切换。

考虑风电机组虚拟惯量的新型电力系统频率分布式模型预测控制策略

“双碳”目标下,大规模风电并网对新型电力系统频率安全造成严重威胁。风机虚拟惯量控制和模型预测频率控制是解决上述问题的主要研究方向,但当前模型预测频率控制研究中的预测模型往往未考虑虚拟惯量控制过程,致使预测精度不足,频率控制受到干扰。为此,提出了一种考虑风机虚拟惯量的频率分布式模型预测控制策略。首先,设计虚拟惯量控制环节以发挥风电机组自身的调频能力;其次,为解决风机虚拟惯量控制导致系统等效惯量变化的问题,重构了考虑风机虚拟惯量的调频预测模型;最后,根据重构模型设计频率分布式模型预测控制器,并在Matlab/Simulink中建立四区域互联电力系统模型验证其有效性。

农村金融二元体制惯性及其资本抑制机理研究

金融成长与资本形成是一对共生的范畴。金融体制改革前后近40年间,中国农村金融呈现U型成长轨迹,同期农业资本增长率却始终在低水平线上徘徊。以行政导向与市场引导交叉融合为核心的农村二元金融体制,在金融产业组织、市场格局和制度安排等方面制约农村金融与农业资本的良性互动,导致农村金融市场运行失范、价格失真、供求失衡。文章认为,根本解决办法是推进农村正规金融机构治理结构改革,促进农村正规金融机构成为真正的市场主体。当前应从拓展正规金融机构业务领域、调整税收优惠体系、增强农村金融服务、引导农村商业性金融发展、扶持规模化农业,以及促进工商业资本投资农业等角度解决现实问题,为深化改革创造条件。