基于平方和方法的电力系统稳定域估计

1

作者 张巍巍 李兆明 +2 位作者 师洪涛 高峰 张白 《现代电子技术》 北大核心 2025年第4期97-101,共5页

目前对电力系统稳定性分析主要使用小信号分析方法,但当大信号扰动发生时,电力系统内在的非线性无法忽略,小信号分析方法的有效性值得商榷。在大信号扰动时,构造合理的暂态能量函数并确定系统临界稳定对应的函数值(临界能量),从而确定... 目前对电力系统稳定性分析主要使用小信号分析方法,但当大信号扰动发生时,电力系统内在的非线性无法忽略,小信号分析方法的有效性值得商榷。在大信号扰动时,构造合理的暂态能量函数并确定系统临界稳定对应的函数值(临界能量),从而确定稳定域并非易事。为此,提出一种基于多项式表达的平方和方法来估计电力系统的稳定域。该方法将电力系统通过多项式近似的方式表达,利用平方和方法将李雅谱诺夫函数的构造问题转化为线性矩阵不等式的可行解问题,通过数值计算得到构造的李雅谱诺夫函数,再通过优化计算得到稳定域的边界。最后采用数值算例验证了所提估计方法的可行性和有效性。 展开更多

关键词 电力系统 稳定域 平方和方法 多项式近似 李雅谱诺夫函数 线性矩阵不等式 算例验证

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跟网型逆变器附加频率控制方法与参数分析 被引量：2

2

作者 姚文峰 邱建 +1 位作者 张野 杨子千 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 北大核心 2024年第10期143-150,共8页

为提升接入弱网下电压源型变流器的锁相环同步暂态稳定性,针对现有的附加频率控制措施,提出一种适用于多类型锁相环暂态稳定性提升方法的统一分析模型。在此基础上,基于线性矩阵不等式构建了电流可行域,量化分析了附加控制环节中比例增... 为提升接入弱网下电压源型变流器的锁相环同步暂态稳定性,针对现有的附加频率控制措施,提出一种适用于多类型锁相环暂态稳定性提升方法的统一分析模型。在此基础上,基于线性矩阵不等式构建了电流可行域,量化分析了附加控制环节中比例增益系数的可行范围。最后,基于RT-BOX硬件在环实验平台验证了所提的统一分析模型及求解比例增益系数可行范围方法的有效性。 展开更多

关键词 弱连接电压源型变流器 暂态稳定性提升方法 统一分析模型 线性矩阵不等式优化法 电流可行域

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考虑时延与丢包的网络控制系统分析与综合 被引量：10

3

作者 陈刚 阳春华 朱红求 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2012年第2期342-347,共6页

针对具有时变网络诱导时延和丢包问题的网络控制系统稳定性分析与控制器设计问题,通过考虑网络诱导时延是时变和有界的情形,并分析网络诱导时延与其上界之间的关系,应用Lyapunov-Krasovskii泛函结合积分不等式方法,提出了一种改进的、... 针对具有时变网络诱导时延和丢包问题的网络控制系统稳定性分析与控制器设计问题,通过考虑网络诱导时延是时变和有界的情形,并分析网络诱导时延与其上界之间的关系,应用Lyapunov-Krasovskii泛函结合积分不等式方法,提出了一种改进的、同时考虑了网络诱导时延和丢包问题的网络控制系统稳定条件,并基于改进的锥补线性化迭代算法(improved cone complementary linearization,ICCL)给出了一种具有更低保守性的控制器设计方法。数值实例表明上述方法的有效性。 展开更多

关键词 网络控制系统 Lyapunov-Krasovskii方法 线性矩阵不等式 锥补线性化迭代算法

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基于最大估计吸引域的VSC接入弱网下的锁相环同步暂态稳定性分析 被引量：14

4

作者 李霞林 王智 +6 位作者 郭力 朱琳 张晨 朱介北 富晓鹏 张野 王成山 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第20期7485-7496,共12页

针对锁相环同步的弱连接电压源变流器(weakgrid connected voltage source converter,WG-VSC)系统的暂态稳定问题,该文首先应用线性矩阵不等式优化法构建WG-VSC系统的最大估计吸引域(largest estimated domain of attraction,LEDA),并将... 针对锁相环同步的弱连接电压源变流器(weakgrid connected voltage source converter,WG-VSC)系统的暂态稳定问题,该文首先应用线性矩阵不等式优化法构建WG-VSC系统的最大估计吸引域(largest estimated domain of attraction,LEDA),并将LEDA与基于LaSalle不变集定理的能量函数法和平方和规划法构建的LEDA进行详细对比,验证了所提方法在刻画LEDA方面具有更低的保守性。然后从保证故障穿越控制过程中的锁相环暂态同步稳定作为切入点,首次提出WG-VSC系统在电网对称故障大扰动下的有功/无功电流设定值可行域概念,并基于线性矩阵不等式方法刻画的LEDA,提出该可行域的求解算法,分析了典型参数对该电流设定值可行域的影响。该可行域为故障过程中的有功和无功电流设定值提供了切实可行的指导依据。最后在PSCAD/EMTDC中搭建了基于详细开关模型的WG-VSC系统仿真算例,通过多种暂态仿真工况验证了该文所构建的LEDA和电流设定值可行域的有效性和可行性。 展开更多

关键词 最大估计吸引域 锁相环暂态同步稳定 线性矩阵不等式优化法 电流设定值可行域

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参数不确定广义系统的鲁棒H_∞控制 被引量：10

5

作者 胡刚 孙继涛 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第3期334-338,共5页

研究了一类具参数不确定性广义系统的鲁棒H∞ 控制问题 .基于线性矩阵不等式 (LMI)方法 ,给出了控制输入为零时不确定广义系统具H∞ 范数界的稳定性分析 ;在此基础上 ,建立了鲁棒H∞ 状态反馈控制律的设计方法 .在一定条件下 ,该方法使... 研究了一类具参数不确定性广义系统的鲁棒H∞ 控制问题 .基于线性矩阵不等式 (LMI)方法 ,给出了控制输入为零时不确定广义系统具H∞ 范数界的稳定性分析 ;在此基础上 ,建立了鲁棒H∞ 状态反馈控制律的设计方法 .在一定条件下 ,该方法使不确定广义系统对所有容许的不确定参数 ,相应的闭环系统是正则、无脉冲且稳定的 ,并具H∞ 范数界 . 展开更多

关键词 参数不确定性 广义系统 LMI方法 鲁棒H∞控制

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变约束高效预测控制 被引量：5

6

作者 高宪文 张立 +1 位作者 王介生 赵娟平 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期855-860,共6页

为改善离线鲁棒预测控制算法的最优性引入了变终端约束集的思想,即在原离线方法基础上通过在线优化方法获得构建当前反馈矩阵的凸组合系数,然后再产生当前控制量.与原方法相比增加了在线求解的自由度,改善了系统的最优性.在此基础上,又... 为改善离线鲁棒预测控制算法的最优性引入了变终端约束集的思想,即在原离线方法基础上通过在线优化方法获得构建当前反馈矩阵的凸组合系数,然后再产生当前控制量.与原方法相比增加了在线求解的自由度,改善了系统的最优性.在此基础上,又提出了变约束预测控制(VC–MPC)算法,根据状态所处的不同稳定椭圆域确定其对应的控制约束,在取得相同优化性能情况下较恒定约束算法明显节省了计算时间.仿真实例验证了所提方法的有效性. 展开更多

关键词 鲁棒预测控制 离线方法 终端约束集 变约束 线性矩阵不等式

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电力系统改进时滞依赖型鲁棒稳定判据 被引量：9

7

作者 李晓萌 贾宏杰 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 北大核心 2018年第4期114-120,共7页

广域量测系统在采集和传输电力信息过程中由于通信链路限制和传输距离太大会使信号产生延时。针对电力系统时滞问题,给出了一种改进的含不确定时滞环节的电力系统稳定性Lyapunov鲁棒稳定判据。首先根据状态轨迹定义将状态变量在相应积... 广域量测系统在采集和传输电力信息过程中由于通信链路限制和传输距离太大会使信号产生延时。针对电力系统时滞问题,给出了一种改进的含不确定时滞环节的电力系统稳定性Lyapunov鲁棒稳定判据。首先根据状态轨迹定义将状态变量在相应积分区间上定义为线性函数与对线性部分的偏离函数之和,以使Lyapunov泛函导函数中的二次型积分项取得极大值。然后结合"时滞分割"的思想,推导出改进的单时滞系统渐近鲁棒稳定判据,并将该方法推广到多时滞系统。最后借助典型二阶系统、单机无穷大系统以及WSCC3机9节点系统,对含不确定性的时滞系统保持稳定时系统所能承受的最大时滞进行分析。结果显示,该方法在保证一定计算效率的前提下改善了稳定性判据的保守性。 展开更多

关键词 LYAPUNOV方法 线性矩阵不等式 时滞依赖型 鲁棒稳定判据 电力系统

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随机结构主动控制系统的鲁棒控制研究 被引量：3

8

作者 王磊 谭平 +2 位作者 赵时运 陈刚 周福霖 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2019年第18期103-108,共6页

针对随机结构的鲁棒控制问题,基于随机结构正交展开理论和线性矩阵不等式(LMI),提出了随机结构的鲁棒H∞控制系统设计方法。该方法以随机结构的正交展开扩阶模型为基础,结合有界实引理和线性矩阵不等式,建立鲁棒控制系统,并使得控制系... 针对随机结构的鲁棒控制问题,基于随机结构正交展开理论和线性矩阵不等式(LMI),提出了随机结构的鲁棒H∞控制系统设计方法。该方法以随机结构的正交展开扩阶模型为基础,结合有界实引理和线性矩阵不等式,建立鲁棒控制系统,并使得控制系统传递函数对不确定性扰动满足H∞干扰抑制。以某典型随机结构模型为例,结合概率密度演化方法,分析比较了两类常用鲁棒H∞控制系统设计方法与所述方法的差异,验证了所述方法的有效性和鲁棒性。 展开更多

关键词 主动控制 随机结构 鲁棒控制 线性矩阵不等式(LMI) 概率密度演化方法(PDEM)

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低温地板辐射采暖系统分析与控制 被引量：3

9

作者 蔡满军 吴磊 董伟民 《控制工程》 CSCD 北大核心 2011年第2期185-187,227,共4页

为了能在稳态且节点数目较多的情况下,对低温地板辐射采暖系统(LFRHS)二维稳态温度场进行快速有效的分析,首先采用五点式有限差分法(FDM),对低温地板辐射采暖系统稳态导热方程组进行离散化,然后在给定初始边界条件下,使用Matlab中的灰... 为了能在稳态且节点数目较多的情况下,对低温地板辐射采暖系统(LFRHS)二维稳态温度场进行快速有效的分析,首先采用五点式有限差分法(FDM),对低温地板辐射采暖系统稳态导热方程组进行离散化,然后在给定初始边界条件下,使用Matlab中的灰度模拟仿真了2 500个矩阵节点的温度变化。为了能对低温地板辐射采暖系统进行更好的动态闭环控制,结合系统时滞精确已知的特点,建立了系统的简化动态冷暖时滞模型,并在解线性矩阵不等式(LMI)的基础上设计了记忆反馈控制器,通过李雅普诺夫函数稳定性证明了系统是闭环有界的。最终仿真结果证明在给定一个外界干扰信号的情况下,对于四维常时滞低温地板辐射采暖系统,所设计带记忆的反馈控制器可使系统较快达到稳定,具有很强的鲁棒性。 展开更多

关键词 低温地板采暖 有限差分法 矩阵不等式 记忆反馈 李雅普诺夫函数

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递归多层感知器的稳定性分析——LMI方法 被引量：5

10

作者 刘妹琴 颜钢锋 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第6期897-902,共6页

递归多层感知器(RMLP)在工程上应用比较多,但对其稳定性的研究还比较少.本文提出一种新的神经网络模型———标准神经网络模型(SNNM),通过状态空间扩展法,将RMLP转化为SNNM,而SNNM的稳定性分析可转化为一组线性矩阵不等式(LMI)的求解,利... 递归多层感知器(RMLP)在工程上应用比较多,但对其稳定性的研究还比较少.本文提出一种新的神经网络模型———标准神经网络模型(SNNM),通过状态空间扩展法,将RMLP转化为SNNM,而SNNM的稳定性分析可转化为一组线性矩阵不等式(LMI)的求解,利用Matlab/LMIToolbox求解LMI,从而判定RMLP的Lyapunov稳定性,并考虑非零阈值对稳定性的影响.该方法也适用于其他类型的递归神经网络(RNN)的稳定性分析. 展开更多

关键词 递归多层感知器 稳定性分析 LMI方法 状态空间扩展法 线性矩阵不等式 标准神经网络模型

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区域极点配置的状态反馈控制在高柔结构中的应用 被引量：2

11

作者 李祚华 陈朝骏 +1 位作者 滕军 幸厚冰 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第2期265-275,共11页

AMD控制系统中被控结构一般采用简化的计算模型,导致不确定性因素的存在,包括高柔结构的质量以及刚度的偏差,将影响控制器设计的准确性,而发展高柔结构的鲁棒AMD控制策略对土木工程的结构振动控制具有重要的理论价值和工程应用前景。基... AMD控制系统中被控结构一般采用简化的计算模型,导致不确定性因素的存在,包括高柔结构的质量以及刚度的偏差,将影响控制器设计的准确性,而发展高柔结构的鲁棒AMD控制策略对土木工程的结构振动控制具有重要的理论价值和工程应用前景。基于区域极点配置算法设计了相应的鲁棒AMD控制器,在控制增益的计算过程中考虑不确定结构参数对计算模型精度的不利影响,以此提高了系统的稳定性。以10层结构为数值分析对象,以控制效果、AMD控制参数为指标,将所提出的控制器与基于经典极点配置算法的常规控制器进行性能对比,分析结果表明:对于含有较大不确定性的结构模型,所提出的控制方法具有更良好的控制效果以及稳定的控制参数;最后以4层框架试验模型的AMD控制系统为实例,验证上述数值分析结论的正确性。 展开更多

关键词 高柔结构 AMD控制系统 区域极点配置 线性矩阵不等式 不确定结构参数

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并联型有源电力滤波器的H∞控制及仿真研究 被引量：1

12

作者 姜素霞 李春文 +2 位作者 崔光照 曹玲芝 杨存祥 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2008年第4期301-303,307,共4页

有源电力滤波器系统中含有未知的不确定性问题,在其运行中负载发生变化,影响系统稳定性,致使原有控制效率降低。为提高系统抗干扰能力,增强系统鲁棒性,笔者针对包含不确定干扰的系统数学模型,基于H_∞控制理论,采用线性矩阵不等式的鲁... 有源电力滤波器系统中含有未知的不确定性问题,在其运行中负载发生变化,影响系统稳定性,致使原有控制效率降低。为提高系统抗干扰能力,增强系统鲁棒性,笔者针对包含不确定干扰的系统数学模型,基于H_∞控制理论,采用线性矩阵不等式的鲁棒控制器设计方法,设计了单相并联有源电力滤波器H∞输出反馈控制器。该控制器可在2～3个周波内将电网28.93%的畸变率补偿在3%以内,并且在负载电流发生变化时,仍可实现快速的动态补偿和高精度的稳态补偿。通过仿真实验,证明了该控制器不仅可以保证闭环系统稳定,同时还具有良好的动态补偿效果和较强的鲁棒性。 展开更多

关键词 并联有源电力滤波器 H∞控制 线性矩阵不等式方法 鲁棒控制

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一类变时滞中立型系统的全局指数稳定性研究 被引量：2

13

作者 曾铭涛 桂卫华 唐朝晖 《计算机工程与科学》 CSCD 2005年第10期77-80,共4页

利用Lyapunov方法对变时滞的线性中立型微分系统的全局指数稳定性进行分析,并估计其指数收敛率,得到了两个实用的全局指数稳定性判据。这些稳定判据都表示为线性矩阵不等式(LMI)形式,易于验证。数字仿真实例验证了所得结果的有效性。

关键词 指数稳定性 线性矩阵不等式(LMI) 中立型系统 收敛率 LYAPUNOV方法

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输入时滞不确定切换系统的稳定性分析与控制 被引量：1

14

作者 王新梅 裴海龙 魏武 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第10期49-54,共6页

文中研究了一类输入中同时存在常时滞和时变时滞的不确定切换系统的鲁棒稳定性及控制问题.依据还原法思想、Lyapunov稳定性理论,结合线性矩阵不等式(LMI),设计了切换系统的状态反馈控制器及相应的切换策略,并给出了系统在控制器作用下... 文中研究了一类输入中同时存在常时滞和时变时滞的不确定切换系统的鲁棒稳定性及控制问题.依据还原法思想、Lyapunov稳定性理论,结合线性矩阵不等式(LMI),设计了切换系统的状态反馈控制器及相应的切换策略,并给出了系统在控制器作用下稳定的充分条件,仿真算例表明文中方法是有效的.文中还证明了系统在退化模型情况下使用还原法所设计的控制器与传统的无记忆控制器相比能够镇定更多的系统. 展开更多

关键词 输入时滞 切换系统 鲁棒稳定性 LYAPUNOV泛函 线性矩阵不等式 还原法

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基于动态补偿的线性系统最优干扰抑制(英文) 被引量：2

15

作者 刘蕾 张国山 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第7期808-814,共7页

本文针对受外部干扰的线性时不变系统研究了基于动态补偿的最优干扰抑制问题,其中干扰信号为已知动态特性的扰动信号.首先,将原系统与扰动系统联立构成增广系统,进而转化为无扰动的标准线性二次最优问题.其次,给出了经具有适当动态阶的... 本文针对受外部干扰的线性时不变系统研究了基于动态补偿的最优干扰抑制问题,其中干扰信号为已知动态特性的扰动信号.首先,将原系统与扰动系统联立构成增广系统,进而转化为无扰动的标准线性二次最优问题.其次,给出了经具有适当动态阶的补偿器补偿后的闭环系统渐近稳定并且相关的Lyapunov方程正定对称解存在的条件,进一步给定的二次性能指标可写成一个与该解和闭环系统初值相关的表达式.为了得到系统的最优解,将该Lyapunov方程转化为一个双线性矩阵不等式形式,并给出了相应的路径跟踪算法以求得性能指标最小值以及补偿器参数.最后,通过数值算例说明应用本文方法可以不仅能够最小化线性二次指标,而且能够使得系统的干扰得到抑制. 展开更多

关键词 线性系统 动态补偿 线性二次最优控制 干扰抑制 双线性矩阵不等式 路径跟踪算法

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基于LMI方法的电液舵机动刚度H_∞控制器分析与设计 被引量：2

16

作者 董胜 袁朝辉 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2019年第4期229-236,249,共9页

舵机刚度特性决定着航行器对舵面位置的"把控"能力,航行器运动时随着舵面负载扰动频率的变化,刚度特性也是不断变化的,如果某一频率点上刚度达到最小值,引起了舵面剧烈抖动,整个航行器的运行安全将无法保证。所以舵机控制器... 舵机刚度特性决定着航行器对舵面位置的"把控"能力,航行器运动时随着舵面负载扰动频率的变化,刚度特性也是不断变化的,如果某一频率点上刚度达到最小值,引起了舵面剧烈抖动,整个航行器的运行安全将无法保证。所以舵机控制器设计过程中需要大量的仿真计算,从开始设计阶段找到提高舵机刚度特性的方法;建立电液舵机的系统模型,仿真得到系统刚度特性,基于LMI方法设计了H_∞控制器,通过求解含约束条件的LMI优化问题使设计的控制器能够较大程度上的提高系统动刚度。仿真结果表明:控制器能提高了系统抗扰动能力,系统的刚度在一定扰动频率范围内不变,扰动通道增益减小;在系统参数发生波动的情况下依然能保持较好的抗扰动能力,鲁棒性较强,结合实际项目验证了设计控制器的有效性。 展开更多

关键词 电液舵机颤振 动刚度 LMI方法 H∞控制

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有数据包丢失奇异网络控制系统H_∞控制器设计 被引量：2

17

作者 邱占芝 赵丽娜 石磊 《智能系统学报》 CSCD 北大核心 2015年第1期120-130,共11页

针对广泛存在于许多领域和行业的奇异被控系统模型,考虑网络控制环境下存在的网络诱导时延、数据包丢失、外部扰动、奇异系统结构不稳定性和脉冲行为等复杂因素,利用Lyapunov和线性矩阵不等式方法,研究了状态反馈控制方式下奇异网络控... 针对广泛存在于许多领域和行业的奇异被控系统模型,考虑网络控制环境下存在的网络诱导时延、数据包丢失、外部扰动、奇异系统结构不稳定性和脉冲行为等复杂因素,利用Lyapunov和线性矩阵不等式方法,研究了状态反馈控制方式下奇异网络控制系统H!控制器设计和优化问题,提出了奇异网络控制系统状态反馈H!控制器存在的条件、H!控制器设计及其优化方法以及相应的扰动衰减度求取方法。系统仿真实例表明了提出的设计方法有效且可行。 展开更多

关键词 奇异网络控制系统 H∞控制器设计 LYAPUNOV方法 线性矩阵不等式 数据包丢失 网络诱导时延 脉冲行为 扰动衰减度

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水雷运动控制的H_∞鲁棒方法 被引量：2

18

作者 肖敏 史忠科 《兵工自动化》 2006年第3期3-5,共3页

针对海流干扰不确定性,利用H∞鲁棒控制理论的线性矩阵不等式(LMI)方法为水雷运动系统设计控制律。并用仿真验证了控制律的有效性。在LMI的求解上采用了不等式工具箱。所得的状态显示H∞控制器达到了设计目标。

关键词 水雷运动控制 不确定性 H∞鲁棒控制器 线性矩阵不等式法

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主动攻击水雷鲁棒控制和弹道仿真研究 被引量：1

19

作者 肖敏 张宇文 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2006年第4期245-247,共3页

文中研究了鲁棒控制理论与算法,并将其应用于主动攻击水雷的控制系统设计,通过航行雷体控制弹道的数字仿真验证控制算法的有效性。基于线性矩阵不等式(LMI)方法设计和推导了鲁棒跟踪控制器,实现了俯仰角指令的跟踪,通过攻击目标过程设... 文中研究了鲁棒控制理论与算法,并将其应用于主动攻击水雷的控制系统设计,通过航行雷体控制弹道的数字仿真验证控制算法的有效性。基于线性矩阵不等式(LMI)方法设计和推导了鲁棒跟踪控制器,实现了俯仰角指令的跟踪,通过攻击目标过程设计和弹道仿真验证了跟踪控制器的有效性。 展开更多

关键词 水雷 鲁棒控制 不确定性 LMI方法 弹道仿真

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基于LMI优化法的多VSC接入弱网下的锁相环同步暂态稳定性分析 被引量：2

20

作者 何平 张德政 +3 位作者 李慧 宣文博 罗涛 闫大威 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 北大核心 2022年第6期119-125,共7页

本文针对弱连接条件下多电压源变流器并网系统的锁相环同步暂态稳定性进行研究。首先,建立适用于分析多电压源变流器并网系统锁相环同步尺度下暂态稳定性的降阶数学模型。然后,基于线性矩阵不等式优化法构建多电压源变流器并网系统的最... 本文针对弱连接条件下多电压源变流器并网系统的锁相环同步暂态稳定性进行研究。首先,建立适用于分析多电压源变流器并网系统锁相环同步尺度下暂态稳定性的降阶数学模型。然后,基于线性矩阵不等式优化法构建多电压源变流器并网系统的最大估计吸引域,并根据该最大估计吸引域揭示故障点电压大幅跌落时,系统存在小扰动稳定平衡点的情况下仍出现暂态失稳的原因。最后,在PSCAD/EMTDC搭建多电压源变流器接入弱网系统的详细开关模型进行仿真,仿真结果验证了本文构建的降阶数学模型及最大估计吸引域的有效性及可行性。 展开更多

关键词 暂态稳定性分析 线性矩阵不等式优化法 最大估计吸引域 锁相环同步 多VSC接入弱网

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