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基于NSGA-Ⅱ算法的ATR发动机PI控制器多目标优化方法研究 被引量:1
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作者 焦昱翔 赵庆军 +3 位作者 任三群 蔡伟东 许诚 赵巍 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期183-191,共9页
为了使空气涡轮火箭发动机(ATR)从慢车快速、稳定和准确地加速到最大状态,以ATR发动机燃气发生器流量和尾喷管喉部面积为控制变量,采用快速非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ算法)建立了发动机控制器参数多目标优化方法。将超调量、稳态误差... 为了使空气涡轮火箭发动机(ATR)从慢车快速、稳定和准确地加速到最大状态,以ATR发动机燃气发生器流量和尾喷管喉部面积为控制变量,采用快速非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ算法)建立了发动机控制器参数多目标优化方法。将超调量、稳态误差、上升时间及误差积分值四个指标以加权的形式作为目标函数,引入执行机构超调惩罚机制,建立了PI控制器参数Pareto最优解集,完成了ATR发动机从慢车加速到最大状态的动态过程仿真。结果表明,将双回路多个控制性能指标以加权的形式组合作为目标函数,可以获得均匀分布的Pareto前沿;联合应用多目标优化方法和基于熵权法的优劣解距离法(TOPSIS),能够在双回路耦合下获得满足设计要求的ATR发动机动态特性,极大地缩短了人工整定控制器参数的时间;在加速过程中,多目标优化方法将涡轮膨胀比上升时间作为目标函数之一,与尾喷管面积开环控制动态过程相比,可以使涡轮膨胀比更早到达目标值,共同工作线远离喘振边界。 展开更多
关键词 空气涡轮火箭发动机 动态过程 pi控制器 参数优化 遗传算法
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基于改进灰狼优化模糊PI的退火炉流量控制系统研究
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作者 豆强强 梁晓瑜 +4 位作者 叶青 汪敏 陈鹏 张懿德 汤建斌 《现代电子技术》 北大核心 2024年第18期172-178,共7页
为解决铝退火炉燃烧过程中空气和燃气流量控制效果不佳,导致空燃比不稳定的问题,提出一种以双交叉限幅、模糊PI控制器及Smith预估器相结合的控制模型,并引入改进灰狼优化算法对双交叉限幅中偏置因子和模糊控制器中的量化因子、比例因子... 为解决铝退火炉燃烧过程中空气和燃气流量控制效果不佳,导致空燃比不稳定的问题,提出一种以双交叉限幅、模糊PI控制器及Smith预估器相结合的控制模型,并引入改进灰狼优化算法对双交叉限幅中偏置因子和模糊控制器中的量化因子、比例因子进行寻优的控制方法。首先,通过对双交叉限幅的控制来降低空燃比变化幅度,从而稳定燃烧过程;其次,结合铝退火炉流量系统模型的特点,通过Smith预估器提高系统响应速度,并结合PI和模糊控制的优点,建立模糊PI控制系统模型;然后,利用改进灰狼优化算法的迭代寻优能力,对双交叉限幅偏置因子以及模糊PI量化和比例因子进行优化;最后,以铝退火炉常用的燃气流量30 m3·h-1为例,在Simulink中对所设计的控制模型进行仿真。仿真结果表明,所提出的控制方法无超调量、无振荡,相较于传统的PI控制流量,调节时间有所减少,并且提高了铝退火炉燃烧过程中流量的控制精度。 展开更多
关键词 退火炉 模糊控制 pi控制器 灰狼优化算法 双交叉限幅控制系统 燃气流量控制系统
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模糊PI控制算法在燃气发生器上的应用 被引量:7
3
作者 何坤 陈雄 +1 位作者 郑健 余业辉 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第8期1878-1884,共7页
为了解决燃气发生器喉部时变性和自由容积时变性使得控制系统对燃气发生器压力控制较为困难的问题,采用钨渗铜制成锥阀进行了点火实验,对燃气发生器工作过程中喉部时变性进行了研究,采用模糊PI控制算法与模糊积分算法和PI算法进行压力... 为了解决燃气发生器喉部时变性和自由容积时变性使得控制系统对燃气发生器压力控制较为困难的问题,采用钨渗铜制成锥阀进行了点火实验,对燃气发生器工作过程中喉部时变性进行了研究,采用模糊PI控制算法与模糊积分算法和PI算法进行压力控制仿真对比,研究了模糊PI控制算法对容积时变的燃气发生器压强控制的有效性。结果表明:由钨渗铜制成的锥阀较好地解决了喉部时变性,当燃气发生器自由容积变化15倍时,模糊PI算法响应速度是PI算法的5.57倍,超调量是PI算法的0.27倍,三种算法中,模糊PI算法响应速度最快、压力产生的超调量最小,因而模糊PI算法可以较好地解决自由容积时变性带来的控制超调和响应慢的问题。 展开更多
关键词 燃气发生器 锥阀 自由容积 模糊pi算法
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基于模糊自适应PI的无刷直流电机调速系统研究 被引量:12
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作者 王正家 何博 +2 位作者 李涛 李明 何涛 《现代电子技术》 北大核心 2019年第1期139-142,共4页
针对采用传统PI控制算法的无刷直流电机(BLDCM)调速系统存在精度低、抗干扰能力弱等问题,提出一种基于初始比例值优化的模糊自适应PI控制算法。建立BLDCM转速、电流双闭环调速系统数学模型,对其转速环进行模糊自适应PI控制,并提出一种... 针对采用传统PI控制算法的无刷直流电机(BLDCM)调速系统存在精度低、抗干扰能力弱等问题,提出一种基于初始比例值优化的模糊自适应PI控制算法。建立BLDCM转速、电流双闭环调速系统数学模型,对其转速环进行模糊自适应PI控制,并提出一种初始比例值优化的方法。应用Matlab/Simulink进行系统设计和仿真,对比传统PI、普通模糊自适应PI和优化后模糊自适应PI三种控制算法的仿真结果。结果表明,优化后的模糊自适应PI控制算法使BLDCM调速系统具有更好的动态性能,达到了较好的控制效果。 展开更多
关键词 无刷直流电机 调速系统 初始比例值优化 模糊自适应pi控制算法 仿真 动态性能
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参数自调整Fuzzy-PI控制算法在低压真空烧结炉中的应用 被引量:4
5
作者 刘妹琴 彭可 +1 位作者 曾铭涛 邓燕妮 《工业加热》 CAS 1997年第5期21-24,共4页
在模糊理论的基础上提出了一种改进算法──参数目调整Fuzzy-PI算法,并成功地应用于低压真空烧结炉的控温系统中。它克服了一般模糊控制算法的固有缺点,具有优良的动态和静态品质。
关键词 烧结炉 低压真空烧结炉 参数自调整 控制算法
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神经网络PI控制算法在燃气发生器上的应用 被引量:1
6
作者 何坤 陈雄 +1 位作者 余业辉 严登超 《兵工自动化》 2017年第6期42-45,共4页
为解决燃气发生器喉部时变性使得控制系统对燃气发生器压力控制较为困难的问题,采用神经网络PI算法、模糊PI控制算法和PI算法进行压力控制仿真对比的方法,研究神经网络PI控制算法对容积时变的燃气发生器压强控制的有效性。结果表明:当... 为解决燃气发生器喉部时变性使得控制系统对燃气发生器压力控制较为困难的问题,采用神经网络PI算法、模糊PI控制算法和PI算法进行压力控制仿真对比的方法,研究神经网络PI控制算法对容积时变的燃气发生器压强控制的有效性。结果表明:当燃气发生器自由容积变化15倍时,模糊PI算法响应速度是PI算法的8.0倍,且神经网络PI算法控制的压力超调量为0;3种算法中,神经网络PI算法响应速度最快,压力产生的超调量最小,可以较好地解决自由容积时变性带来的控制超调和响应慢的问题。 展开更多
关键词 燃气发生器 自由容积 神经网络pi算法 模糊pi算法
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非线性幅值控制算法中2种PI控制器的比较 被引量:5
7
作者 李祥刚 徐科军 朱永强 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2009年第11期1665-1668,1690,共5页
驱动系统在科氏质量流量计中起到了非常重要的作用,驱动性能的好坏直接影响着质量流量测量的准确性;非线性幅值控制算法是一种好的驱动增益控制算法,其中的PI控制器有2种实现方法,即积分分离的PI控制器和积分限幅的PI控制器;为了比较不... 驱动系统在科氏质量流量计中起到了非常重要的作用,驱动性能的好坏直接影响着质量流量测量的准确性;非线性幅值控制算法是一种好的驱动增益控制算法,其中的PI控制器有2种实现方法,即积分分离的PI控制器和积分限幅的PI控制器;为了比较不同控制方法的效果,文章基于科氏传感器的时变参数模型,根据实际驱动电路来建立Simulink仿真模型,用驱动电路驱动CNG050传感器得到的实验数据,来验证模型参数设置的正确性,通过Simulink仿真,研究了2种不同控制方法,结果表明,积分限幅的PI控制器的控制效果较好。 展开更多
关键词 科氏质量流量计 非线性幅值控制算法 pi控制器 驱动系统
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变桨距风电机组自适应PI优化控制 被引量:15
8
作者 王爽心 李朝霞 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第9期1579-1586,共8页
使用基于现场数据的神经网络建模方法建立变桨距风电机组动态模型。鉴于风速高于额定风速时,传统PI控制器由于其固定的控制参数无法对时变性和非线性严重的风电系统进行精确恒功率控制,提出一种基于小世界优化算法的自适应在线整定PI控... 使用基于现场数据的神经网络建模方法建立变桨距风电机组动态模型。鉴于风速高于额定风速时,传统PI控制器由于其固定的控制参数无法对时变性和非线性严重的风电系统进行精确恒功率控制,提出一种基于小世界优化算法的自适应在线整定PI控制策略。该策略利用BP神经网络对被控对象进行在线辨识,为确定控制参数提供精确的实时变化信息,同时引入小世界优化算法实现对PI参数快速、准确在线整定,以达到最优控制效果。仿真结果表明该控制策略可有效控制风电机组在高风速下的输出功率,效果优于单纯的PI控制。 展开更多
关键词 变桨距风电机组 神经网络辨识 自适应pi控制 小世界优化算法 在线辨识
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基于Raspberry Pi和Haar分类器的AUV目标搜寻 被引量:3
9
作者 邵翔 魏国亮 +1 位作者 张彬 王建华 《电子科技》 2017年第2期130-134,共5页
文中使用Raspberry Pi开源硬件平台搭建了水下机器人视觉系统,通过Open CV对所要搜寻的特定目标物体进行Haar分类器训练,AUV在进行特定目标搜寻任务时加载训练文件,并通过所开发程序在嵌入式视觉系统上完成了水下特定目标的搜寻任务。... 文中使用Raspberry Pi开源硬件平台搭建了水下机器人视觉系统,通过Open CV对所要搜寻的特定目标物体进行Haar分类器训练,AUV在进行特定目标搜寻任务时加载训练文件,并通过所开发程序在嵌入式视觉系统上完成了水下特定目标的搜寻任务。文中对训练流程进行了分析,并对分类器做出了评价,通过实际的水下实验,验证了所用训练分类器具有较低的误检率和较高的检测率,同时,所搭建的视觉系统具有较好的实时性。 展开更多
关键词 RASPBERRY pi Haar分类器 OPENCV AUV Adaboost检测算法
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基于免疫遗传算法的风力发电机组变增益PI控制器参数整定与优化 被引量:12
10
作者 高峰 王伟 杨锡运 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第1期22-29,共8页
针对风力发电机组控制器参数在设计和优化过程中不易计算和整定的问题,首先通过Bladed软件模型线性化计算得出适用于参数整定和优化的风力发电机组线性化模型,然后基于免疫遗传算法整定PI控制器参数,根据风电场风速统计概率与Bladed软... 针对风力发电机组控制器参数在设计和优化过程中不易计算和整定的问题,首先通过Bladed软件模型线性化计算得出适用于参数整定和优化的风力发电机组线性化模型,然后基于免疫遗传算法整定PI控制器参数,根据风电场风速统计概率与Bladed软件辨识参数对普通和变增益PI控制器相关参数进行优化计算,建立了一套基于Bladed软件的风力发电机组变增益PI控制器参数整定与优化方法.结果表明:所提出的方法能够对风力发电机组变增益PI控制器参数进行有效的整定和优化,可为风力发电机组变增益PI控制器的设计与优化提供指导. 展开更多
关键词 风力发电机组 变增益pi控制器 参数整定 免疫遗传算法
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基于遗传算法的分数阶PI^λD^μ控制器参数分级整定 被引量:3
11
作者 李文 刘洋 《大连交通大学学报》 CAS 2009年第6期82-85,108,共5页
针对交流电机振动抑制问题,提出基于遗传算法的分数阶PIλDμ控制器参数分级整定策略.通过遗传算法对整数阶PID控制器整定,获得一组控制参数;固定这组控制参数,再利用遗传算法对分数阶PIλDμ控制器进行阶次寻优.仿真结果表明,在PID控... 针对交流电机振动抑制问题,提出基于遗传算法的分数阶PIλDμ控制器参数分级整定策略.通过遗传算法对整数阶PID控制器整定,获得一组控制参数;固定这组控制参数,再利用遗传算法对分数阶PIλDμ控制器进行阶次寻优.仿真结果表明,在PID控制器三系数不变的条件下,通过调整控制器的积分与微分阶次,分数阶PIλDμ控制器与整数阶PID控制器相比,动态性能指标均有所改善;所提出的分级整定策略对分数阶PIλDμ控制器参数确定是有效的.在不增加任何系统结构复杂性的前提下,改善了交流电机的振动抑制特性. 展开更多
关键词 分数阶piλDμ 参数整定 遗传算法 电机振动抑制
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微粒群算法在二自由度PID控制器的优化设计中的应用
12
作者 王海稳 王英 曲俊海 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2010年第S1期105-107,共3页
利用微粒群优化(PSO)算法对PI/PD控制器进行研究,PSO算法是一种进化算法,源于鸟类捕食行为的模拟,以工业过程中常见的对象模型进行了仿真实验,得到的仿真结果表明提出的方法可以获得满意的控制效果(如上升时间、稳定时间、超调量等),PS... 利用微粒群优化(PSO)算法对PI/PD控制器进行研究,PSO算法是一种进化算法,源于鸟类捕食行为的模拟,以工业过程中常见的对象模型进行了仿真实验,得到的仿真结果表明提出的方法可以获得满意的控制效果(如上升时间、稳定时间、超调量等),PSO算法为PI/PD控制器的设计提供了一条有效途径。 展开更多
关键词 pi/PD控制器 微粒群算法 优化设计
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模型算法控制与常规PI调节规律的关系
13
作者 韩希昌 梁杰 孔大力 《沈阳工程学院学报(自然科学版)》 2002年第4期33-36,共4页
介绍了模型算法控制的基本原理 ,通过在单变量情况下对模型算法控制和常规PI调节规律进行了比较 ,揭示了模型算法控制的优越性。
关键词 模型算法控制 变参数比例积分 抑制积分饱和
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基于数字PI算法的精准施肥控制系统设计及仿真 被引量:3
14
作者 李宜汀 张富贵 +3 位作者 卢剑锋 吴雪梅 樊国奇 高贵 《农机化研究》 北大核心 2017年第10期108-112,118,共6页
为了使施肥速度与机器行进速度同步,提出了一种基于数字PI算法的闭环施肥系统,主要由传感器、PLC、脉宽调制电机驱动器(PWM驱动器)、GPRS模块及直流无刷电机组成。通过检测拖拉机的速度信号及外槽轮转速,PLC根据所输入决策经PWM驱动器... 为了使施肥速度与机器行进速度同步,提出了一种基于数字PI算法的闭环施肥系统,主要由传感器、PLC、脉宽调制电机驱动器(PWM驱动器)、GPRS模块及直流无刷电机组成。通过检测拖拉机的速度信号及外槽轮转速,PLC根据所输入决策经PWM驱动器对外槽轮下料速度进行闭环控制,从而实现精准施肥。仿真实验结果表明:基于数字PI算法的闭环控制系统提高了施肥精度和响应速度,机具操作简单,在田间工作性能稳定。 展开更多
关键词 精准施肥 数字pi算法 PLC PWM
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矿用绞车电控系统的变系数 PI 运算方法
15
作者 王新 《焦作工学院学报》 1998年第4期283-285,共3页
介绍了矿用交流调压调速绞车电控系统中以8098单片机为核心的数字控制器.绞车给定转速分为6档,当其下放重物时1~5档采取动力制动方式运行.现场调试发现:不仅在绞车提升和下放时需对PI系数取值不同,而且在其下放过程中的... 介绍了矿用交流调压调速绞车电控系统中以8098单片机为核心的数字控制器.绞车给定转速分为6档,当其下放重物时1~5档采取动力制动方式运行.现场调试发现:不仅在绞车提升和下放时需对PI系数取值不同,而且在其下放过程中的各档位下也需对PI算法的KP、KI设置成不同系数值,即利用变系数PI运算方法才能实现各档位下的平稳运行. 展开更多
关键词 动力制动 数字控制器 pi运算 矿用绞车 电控系统
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基于改进蚁狮算法的MMC控制器PI参数优化研究 被引量:1
16
作者 田录林 陈倩雯 +3 位作者 周萌 张沛文 王伟博 巨思远 《通信电源技术》 2019年第7期5-11,共7页
针对模块化多电平换流器控制系统多个PI控制器之间相互影响、PI参数优化困难的问题,在现有MMC最近电平逼近调制策略基础上,提出一种基于改进蚁狮算法的控制器参数优化方法,用于解决原始蚁狮算法存在易陷入局部最优、收敛速度慢等缺点。... 针对模块化多电平换流器控制系统多个PI控制器之间相互影响、PI参数优化困难的问题,在现有MMC最近电平逼近调制策略基础上,提出一种基于改进蚁狮算法的控制器参数优化方法,用于解决原始蚁狮算法存在易陷入局部最优、收敛速度慢等缺点。引入Tent映射的混沌思想,在初始化种群时增加变量取值的多样性,避免算法陷入局部最优;融合精英竞争,加快算法收敛速度,减少计算量。研究实现了PSCAD和MATLAB之间的相互调用,通过对比多个算法的优化效果,最终使用改进蚁狮算法对MMC控制器PI参数进行优化。仿真结果表明,改进后的蚁狮算法具有更好的寻优精度和收敛速度,改进算法优化后的控制器PI参数可以有效改善电流波形,提高系统动态性。 展开更多
关键词 模块化 多电平换流器 pi参数 蚁狮优化算法 混沌映射
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多旋翼无人机AHRS系统矢量乘积误差PI跟踪算法 被引量:3
17
作者 范崧伟 卞鸿巍 《海军工程大学学报》 CAS 北大核心 2015年第3期104-108,共5页
针对多旋翼无人机对低成本姿态航向参考系统的实际需求,设计并实现了一种姿态航向参考系统。该系统采用陀螺仪积分出的载体姿态和已知的地球重力矢量,解算出地球重力矢量在载体系下的投影和加速度计测量出的地球重力矢量的矢量乘积结果... 针对多旋翼无人机对低成本姿态航向参考系统的实际需求,设计并实现了一种姿态航向参考系统。该系统采用陀螺仪积分出的载体姿态和已知的地球重力矢量,解算出地球重力矢量在载体系下的投影和加速度计测量出的地球重力矢量的矢量乘积结果作为水平姿态角的误差表征数值,并采用比例积分跟踪算法进行误差跟踪反馈,实现了准确的水平姿态角跟踪测量。利用陀螺仪积分出的姿态和已知的地球磁场信息,解出地球磁场矢量在载体系下的投影与磁力计测量的地球磁场矢量乘积结果作为航向误差角的误差表征数值,并采用比例积分跟踪算法进行误差跟踪反馈实现了对航向角的跟踪。转台实验表明:该系统水平姿态角跟踪精度约为1°,与EKF算法相比,运算速度提升了80%且精度好于EKF算法。 展开更多
关键词 姿态测量 矢量乘积误差 比例微分跟踪 姿态航向参考系统 无人机
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直流调速系统NPI控制器的细菌觅食算法优化
18
作者 王永林 《煤矿机械》 北大核心 2010年第11期59-62,共4页
为了提高双闭环调速系统的性能,引入了一种非线性PI控制器(NPIC),其比例增益和积分增益可随误差自适应变化,并采用细菌觅食算法优化控制器参数。简单介绍了细菌觅食算法的基本原理,描述了细菌觅食算法优化非线性PI控制器的流程。为防止... 为了提高双闭环调速系统的性能,引入了一种非线性PI控制器(NPIC),其比例增益和积分增益可随误差自适应变化,并采用细菌觅食算法优化控制器参数。简单介绍了细菌觅食算法的基本原理,描述了细菌觅食算法优化非线性PI控制器的流程。为防止算法早熟收敛,引入了遗传交叉和群体灾变操作。 展开更多
关键词 细菌觅食算法 非线性pi 双闭环调速系统
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基于PI与无模型自适应控制结合的燃气轮机转速控制方法 被引量:11
19
作者 邓望权 田震 +1 位作者 王子楠 肖波 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第7期399-407,共9页
针对燃气轮机转速控制问题,提出一种基于PI控制与数据驱动的无模型自适应控制结合的控制器设计。以建立的燃气轮机慢车速度以上模型为研究对象,在通过遗传算法整定出最优PI控制器参数的基础上,通过对传统PI控制器的积分环节与紧格式无... 针对燃气轮机转速控制问题,提出一种基于PI控制与数据驱动的无模型自适应控制结合的控制器设计。以建立的燃气轮机慢车速度以上模型为研究对象,在通过遗传算法整定出最优PI控制器参数的基础上,通过对传统PI控制器的积分环节与紧格式无模型自适应控制器的相似替换,使得控制器具有在线整定内部参数的优势,表现出更优的动态控制性能。仿真结果表明:所设计的基于PI与无模型自适应控制结合的控制器,较之基于遗传算法离线整定的最优PI控制器,在转速调整时具有更快的上升时间和调节时间,且对性能退化模型也能自适应地改善控制效果。该控制器设计基于PI控制进一步提高了控制品质,其自适应过程改善了系统的鲁棒性,基于PI结构的改进也具有工业应用前景。 展开更多
关键词 燃气轮机 控制器设计 遗传算法 pi控制 无模型自适应控制
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自校正模糊PI控制在HVDC系统中的应用
20
作者 王中鲜 毕永利 +1 位作者 李桂英 薛春雨 《黑龙江水专学报》 2010年第2期102-104,共3页
高压直流传输系统的整流器在开启、关闭、触发和晶闸管保护等方面存在很多问题,如系统的动态稳定性差并且不能有效地降低动态干扰。针对以上问题,提出了一种自校正模糊PI控制策略,并简要地介绍了该控制策略的设计过程,最后通过仿真验证... 高压直流传输系统的整流器在开启、关闭、触发和晶闸管保护等方面存在很多问题,如系统的动态稳定性差并且不能有效地降低动态干扰。针对以上问题,提出了一种自校正模糊PI控制策略,并简要地介绍了该控制策略的设计过程,最后通过仿真验证了该设计的优势。 展开更多
关键词 HVDC 模糊pi控制 自校正控制 遗传算法
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