Regional Stability of Positive Switched Linear Systems with Multi-equilibrium Points

This paper studies the regional stability for positive switched linear systems with multi-equilibrium points （PSLS-MEP）. First, a sufficient condition is presented for the regional stability of PSLS-MEP via a common linear Lyapunov function. Second, by establishing multiple Lyapunov functions, a dwell time based condition is proposed for the regional stability analysis. Third, a suprasphere which contains all equilibrium points is constructed as a stability region of the considered PSLS-MEP, which is less conservative than existing results. Finally, the study of an illustrative example shows that the obtained results are effective in the regional stability analysis of PSLS-MEP.

MMC-HVDC交直流混联系统小扰动稳定域迭代求解和形态分析

随着高压直流输电技术的发展,区域电力系统将拓展为大规模交直流混联系统。因此,需要建立可以同时精确刻画交直流动态的大规模交直流混联系统模型来研究混联系统的动态与稳定性。文中考虑了交流侧和直流侧的详细动态,建立了异步联网的模块化多电平换流器型高压直流(MMC-HVDC)交直流混联系统的状态空间模型,给出了具体的解析解形式,并推导了多重迭代信赖域算法。所提算法建立了决策变量空间内的点与平衡点的映射关系,结合Hopf分岔识别边界,提出了一种多重迭代求解小扰动稳定域边界的方法。在利用Simulink仿真验证模型准确性后,以发电机出力作为决策变量绘制了交直流混联系统稳定域,利用特征根和参与因子定量研究了直流失稳和交流失稳的机理以及控制策略和控制参数对稳定域边界的影响。对比分析了多区域的混联系统与交流系统的稳定域,结果表明换流站和直流网络的引入可能使多区域系统稳定域边界呈现多约束共同决定的近似分段线性拓扑特性。

信息能源系统的信-物融合稳定性分析

尽管信息物理系统的稳定性已经得到了广泛的研究,但大部分的学者皆关注于通信网络延时或攻击下的信息物理系统的稳定性问题,无网络通信的信息物理系统的信物融合稳定性分析策略亟待提出.其中,内嵌数字控制系统的并网逆变器系统是一种最简单、最典型的信息能源系统.同时,从效率的角度出发,逆变器的开关/采样频率总是选择尽可能低的频率,其势必产生系统固有延迟时间(控制理论中称为时间延迟).这种延迟时间往往容易引起系统的低频/次同步振荡,弱电网将加剧此现象.为此,提出一种信息能源系统的信-物融合稳定性分析技术.首先,基于柏德近似方法,建立了具有等效延迟时间的信息物理系统阻抗模型.该等效延迟时间由三部分组成,即信息/物理层的采样延迟时间、信息层的计算延迟时间和物理层的脉宽调制延迟时间,其有效地反映了信息-物理相互融合作用的影响.进而设计了稳定禁止区域判据,利用空间映射使开关/采样频率求解过程转化为Hurwitz矩阵辨识问题.在这些空间映射的基础上,最小开关/采样频率通过自适应步长搜索算法获得.最后,仿真和实验结果验证了该方法的有效性.

基于神经网络的优势断裂预报

基于优势面区域稳定性评价理论和人工神经网络 (ANN)的原理和方法 ,探讨了基于 ANN的优势断裂预报神经网络算法及模型 ,并结合实例检验表明应用反传 (BP)神经网络模型判定优势断裂的新方法是有效的 ,且取得了理想的结果。

基于变论域变步长LMS算法的自适应逆控制系统稳定性

提出一种基于变论域变步长LMS自适应滤波算法,该算法的步长随偏差论域的变化而变化。理论研究和仿真结果表明,该算法在控制系统对象及其逆的建模中能同时兼顾初始收敛速度、时变系统跟踪能力及收敛精度三个性能指标,可应用于自适应逆控制系统对象及其逆的建模中,使控制系统具有良好的动静态特性。并给出了基于变论域变步长LMS算法的自适应逆控制系统全局稳定性证明。

并网型永磁直驱风电系统非线性模型扰动稳定域分析

针对直驱风电系统,建立了控制器理想输出时永磁直驱风电系统的非线性模型,分析了研究系统稳定性的必要性。并阐述了系统稳定性分析主流方法的利弊,在此基础上提出了一种基于数值算法的扰动稳定性分析法,并用仿真获得了系统的受扰动稳定域。

基于全状态直流模型的交直流系统稳定域相图分析

交直流系统是一个切换系统,其稳定域非常复杂,相关研究几乎空白。提出包含完整直流运行状态的全状态直流模型,很好地模拟了交直流系统固有的切换特性。计算了单机无穷交直流全状态系统在不同直流运行方式下的相图,分析了单机无穷交直流全状态系统的稳定域特性以及子系统切换规律,并与单机无穷纯交流系统以及单机无穷交直流简化系统的特性作对应比较。结果表明,完整的直流运行状态以及子系统的切换特性使得单机无穷交直流全状态系统具有非常复杂的稳定域特性,研究成果可以为交直流系统稳定域研究提供一定参考,但仍需进一步的深入分析。

基于区域聚类蚁群算法建立电网拓扑研究

提出了基于区域聚类蚁群算法的电网拓扑结构分析方法.该方法利用MATLAB仿真软件建立一个随机拓扑结构.首先是将N个节点随机地投放到一个区域内,然后按照区域聚类的思想把节点分类,以最优路径为前提建立电网拓扑结构模型,最后通过控制论的方法加以验证.该方法建立的电网拓扑模型能扩大到任意标准,而且节点是随机的,各项参数都可以根据需求来随机设置,同时该思想的处理速度快,仿真结果验证了该方法的有效性.

一类多平衡点线性切换系统稳定区域的估计

本文研究了多平衡点线性切换系统稳定区域的估计问题,并得到了估计该类系统稳定区域的新结果.利用分量最终界法,不仅得到了多平衡点线性切换系统在任意切换路径下稳定区域的估计,而且得到了多平衡点线性切换系统在停留时间不小于其最小停留时间的任意切换路径下稳定区域的估计.与现有的结果相比,新得到的稳定区域的估计更加精确,在一定程度上减少了估计的保守性.最后,数值实例的结果验证了上述结果的正确性和有效性.

区域安全稳定控制系统在青海西部电网中的应用

青海西部电网区域安全稳定控制系统由安装在7个厂站的稳定控制装置组成。该电网与青海主网联络线或主力机组发生故障时,采取精确切机、精确切负荷和根据各厂站电压情况综合判断投切电容器和电抗器等措施,防止大面积停电,保证其安全稳定运行。文中介绍了青海西部电网区域安全稳定控制系统的配置、特点以及有效的控制策略。

利用Taylor展开及李雅普诺夫函数快速判定暂态稳定性方法——考虑磁通衰减及AVR的情形

本文对于考虑阻尼项、转移电导、磁通衰减、特别,考虑AVR的n机系统,运用古谷聪、岩本伸一所提出的方法讨论研究找出稳定及临界切除时间的方法,这个方法,数学理论简洁,计算速度快,精确度也不低,有利于实用化。

多平衡点二维线性时不变切换系统的稳定性及镇定性

研究含不稳定子系统的多平衡点二维线性时不变切换系统的稳定性和镇定性问题.首先,在每一子系统仅有唯一焦点或中心、不同子系统的平衡点互异的情形下,确定含所有子系统平衡点的唯一特定区域,据此给出系统区域稳定的概念;然后,基于区域稳定的定义,利用解析法得到系统全局区域渐近稳定的简单判据,并设计了全局区域渐近镇定控制器及其算法.最后,通过数值仿真算例表明了所得结果的有效性和易操作性.

2-D异步切换系统的有限区域H∞控制

【目的】研究Roesser模型下状态向量中带有定常时滞的二维切换系统的有限区域异步切换H控制问题。【方法】基于模态相关平均驻留时间方法设计相应的有限区域模态相关状态反馈加权H控制器,利用线性矩阵不等式(Linear matrix inequality,LMI),结合多重Lyapunov函数给出了所研究系统有限区域稳定可解的充分条件。【结果】通过LMI工具箱验证了结论可行性,可以将算例应用于化学反应器的传热过程系统,验证了结果的实际可行性。进而与已有结果进行对比,说明了所得结果的优越性。【结论】通过对角方法选取三角形有限区域,考虑状态向量中含有定常时滞的情况,所得结果对于实际系统具有重要研究意义。

多平衡点切换系统可脉冲控制研究

考察了较为一般形式的多平衡点切换系统的可脉冲控制问题.在系统解存在唯一且所有子系统只含一个公共平衡点的前提下,运用系统的区域稳定性可以等价于系统解的最终有界性方法,得到了可脉冲控制区域稳定和区域吸引的结论,同时还得到脉冲控制的具体算法.最后给出了具体例子进行说明.