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基于Lyapunov能量函数的单电压环幅值控制构网型储能虚拟阻抗参数整定方法
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作者 熊亮雳 游力 +3 位作者 韩刚 熊昊哲 田梦如 徐晨 《电力系统保护与控制》 北大核心 2025年第6期30-41,共12页
集中式构网型储能电站是高比例新能源电力系统中的重要装备,能够主动为系统提供电压、惯量支撑以及阻尼。常用的构网型控制方案包括电压电流双环与单电压环幅值控制,后者具备更强的暂态电压支撑能力,但面临着更为严峻的暂态过电流风险... 集中式构网型储能电站是高比例新能源电力系统中的重要装备,能够主动为系统提供电压、惯量支撑以及阻尼。常用的构网型控制方案包括电压电流双环与单电压环幅值控制,后者具备更强的暂态电压支撑能力,但面临着更为严峻的暂态过电流风险。在单电压环幅值控制的基础上,叠加虚拟阻抗控制抑制暂态过流,同时将有功环节的相角与无功环节的电压动态过程综合考虑,构建了系统的Lyapunov能量函数,分析系统的暂态稳定性,进行虚拟阻抗参数整定。与传统的仅考虑有功环节相角动态过程的相平面法相比,采用Lyapunov能量函数得到的参数范围更加准确。仿真结果验证了添加虚拟阻抗控制后,构网型储能电站能够应对上级电网电压暂降及相位跳变,并将暂态电流限制在合理范围内。同时,验证了Lyapunov能量函数法进行虚拟阻抗参数整定的有效性。 展开更多
关键词 构网型储能电站 单电压环幅值控制 虚拟阻抗 lyapunov能量函数
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风电场接入弱电网控制耦合振荡分析及解耦抑制策略
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作者 孙素娟 侯凯 +3 位作者 孙立鑫 过亮 孔祥梅 曲慧星 《电力系统自动化》 北大核心 2025年第14期54-64,共11页
随着中国沙漠、戈壁和荒漠地区大型风电基地风电场的短路比持续降低,跟网型风电并网系统控制耦合引起的次同步振荡风险逐步增加,亟须深入分析系统控制耦合振荡原理,提出可适应极低短路比的抑制策略。文中基于直驱型风电场接入弱交流电... 随着中国沙漠、戈壁和荒漠地区大型风电基地风电场的短路比持续降低,跟网型风电并网系统控制耦合引起的次同步振荡风险逐步增加,亟须深入分析系统控制耦合振荡原理,提出可适应极低短路比的抑制策略。文中基于直驱型风电场接入弱交流电网系统的传递函数,分析了各控制环节对系统稳定性的影响以及振荡分量的传播通路,揭示了控制环节带宽重叠引起系统滞后相角叠加效应导致控制耦合振荡的机理;然后,依据上述分析,提出了基于电源近端电压虚拟采样的控制解耦策略,该方法在锁相环和并网电压前馈环节阻断了振荡分量的传播,大幅减轻了滞后相角叠加效应,从根本上解决了控制耦合振荡问题,且避免了常规电流环陷波器阻断法难以兼顾动态性能和抑制效果的问题。验证结果表明:在风机接入点极低短路比下,所提方法可以快速有效地抑制振荡,并能适应不同的振荡频率,且不依赖于系统电感参数的准确性;控制器在环测试进一步验证了所提方法易于工程实现。 展开更多
关键词 直驱型风电场 跟网型控制 电网 次同步振荡 短路比 传递函数 阻断法 电源近端电压
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基于隐式Lyapunov函数的弹药传输机械臂变增益超螺旋滑模控制 被引量:1
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作者 林瑜斌 侯保林 +1 位作者 鲍丹 赵伟 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期2573-2583,共11页
为提高某弹药传输机械臂在传输弹药过程中受到负载不确定性影响下的定位控制鲁棒性,提出一种新型的基于隐式Lyapunov函数变增益超螺旋滑模控制方法。建立弹药传输机械臂系统的动力学方程,并对方程中摩擦力矩及支反力矩的重要参数进行辨... 为提高某弹药传输机械臂在传输弹药过程中受到负载不确定性影响下的定位控制鲁棒性,提出一种新型的基于隐式Lyapunov函数变增益超螺旋滑模控制方法。建立弹药传输机械臂系统的动力学方程,并对方程中摩擦力矩及支反力矩的重要参数进行辨识,减少系统不确定性。构造隐式Lyapunov函数并设计出一种新型的变增益超螺旋滑模控制策略,通过Lyapunov稳定性理论证明闭环系统全局稳定。超螺旋滑模控制增益的变化取决于系统的Lyapunov函数,是滑模变量的可微函数,具有控制参数易调节的优势。实验结果表明:摩擦力矩及支反力矩补偿可使系统定位时间由补偿前2.659 s缩短到1.157 s,提高了系统定位性能。在不同工况下,控制方法可有效地抑制系统负载不确定性的影响,保证系统的定位稳定性。 展开更多
关键词 弹药传输机械臂 参数辨识 隐式lyapunov函数 超螺旋滑模控制 定位控制
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MMMC两侧电流基于Lyapunov函数的控制策略 被引量:3
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作者 余冰 程尹曼 +1 位作者 程启明 赖宇生 《南方电网技术》 CSCD 北大核心 2024年第3期45-55,共11页
分频传输系统(fractional frequency transmission system,FFTS)是一种海上风电电能传输方案,FFTS中最为关键的装置为大功率AC/AC变换器,而模块化多电平矩阵变换器(modular multilevel matrix converter,MMMC)是一种高电压、大功率AC/A... 分频传输系统(fractional frequency transmission system,FFTS)是一种海上风电电能传输方案,FFTS中最为关键的装置为大功率AC/AC变换器,而模块化多电平矩阵变换器(modular multilevel matrix converter,MMMC)是一种高电压、大功率AC/AC变换器。针对MMMC输入输出两侧的电流控制,目前一般都采用传统PI控制,其控制参数多且控制效果不理想,而基于Lyapunov函数的控制策略的控制器数量、控制复杂程度和效果都优于PI控制,因此提出了MMMC输入输出两侧电流的Lyapunov函数控制策略。根据MMMC的拓扑结构,推导出MMMC输入输出两侧电流解耦模型,再结合Lyapunov函数控制理论,推导出MMMC输入输出两侧电流的Lyapunov函数控制的数学模型,证明了所提控制具有全局渐进稳定性,讨论了Lyapunov函数控制的不精确以及参数选择问题。最后在MATLAB仿真平台上针对MMMC输入输出两侧电流控制采用所提控制策略和传统控制策略分别在不同工况下进行实验比较,仿真结果验证了所提控制策的正确性与优越性。 展开更多
关键词 海上风电 模块化多电平矩阵变换器 输入输出两侧电流 lyapunov函数控制 PI控制
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基于向量Lyapunov函数方法的顾前顾后型车辆跟随控制 被引量:6
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作者 任殿波 张京明 +1 位作者 崔胜民 张继业 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期2195-2200,共6页
采用固定车辆间距跟随策略,研究考虑前后车辆信息的"顾前、顾后"型自动化公路系统车辆纵向跟随控制。假定被控车辆能获得前后相邻车辆及车队领头车辆的状态信息,基于非线性车辆纵向动力学模型,设计了车辆跟随系统的纵向滑模... 采用固定车辆间距跟随策略,研究考虑前后车辆信息的"顾前、顾后"型自动化公路系统车辆纵向跟随控制。假定被控车辆能获得前后相邻车辆及车队领头车辆的状态信息,基于非线性车辆纵向动力学模型,设计了车辆跟随系统的纵向滑模控制规律;应用向量Lyapunov函数方法和比较原理,对一类无限维非线性关联系统的稳定性进行研究,在假定系统满足全局Lipschitz条件的情况下,以孤立子系统的稳定性条件为基础,得到该类非线性关联系统指数稳定性充分判据;基于该稳定性判据,对"顾前、顾后"型车辆跟随系统的稳定性进行分析,得到系统控制参数的收敛区域。研究结果表明:设计的车辆纵向跟随控制规律能使车辆速度误差和间距误差具有较快的收敛速度。 展开更多
关键词 自动化 高速公路系统 车辆跟随 滑模控制 向量lyapunov函数
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具有零动态仿射非线性系统控制Lyapunov函数的构造 被引量:7
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作者 蔡秀珊 汪晓东 吕干云 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期391-395,共5页
研究具有零动态仿射非线性系统控制Lyapunov函数的构造问题.提出通过求解一个Lyapunov方程获得可线性化部分的二次型控制Lyapunov函数.由可线性部分的控制Lyapunov函数和零动态部分的Lyapunov函数,通过构造一个正定函数,得到了整个系统... 研究具有零动态仿射非线性系统控制Lyapunov函数的构造问题.提出通过求解一个Lyapunov方程获得可线性化部分的二次型控制Lyapunov函数.由可线性部分的控制Lyapunov函数和零动态部分的Lyapunov函数,通过构造一个正定函数,得到了整个系统的控制Lyapunov函数,且设计了可半全局镇定整个闭环系统的控制律.仿真实例说明了所提出方法的有效性. 展开更多
关键词 非线性系统 控制lyapunov函数 半全局镇定 零动态
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基于鲁棒控制Lyapunov函数的非线性自适应跟踪 被引量:3
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作者 陈奕梅 韩正之 寇春海 《系统仿真学报》 CAS CSCD 2004年第6期1320-1322,1329,共4页
研究了一类带有未知参数以及扰动的多输入非线性系统的自适应跟踪问题,利用控制Lyapunov方法设计出一种自适应控制器。该控制器对系统的参数和状态的不确定性具有鲁棒性,并且能保证系统闭环全局稳定。仿真结果表明,该控制方案具有良好... 研究了一类带有未知参数以及扰动的多输入非线性系统的自适应跟踪问题,利用控制Lyapunov方法设计出一种自适应控制器。该控制器对系统的参数和状态的不确定性具有鲁棒性,并且能保证系统闭环全局稳定。仿真结果表明,该控制方案具有良好的跟踪性能、鲁棒性及参数辨识能力。 展开更多
关键词 多输入非线性系统 控制lyapunov函数 自适应跟踪控制 鲁棒稳定
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基于公共Lyapunov函数的一类切换系统H_∞鲁棒控制 被引量:3
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作者 马国梁 陈庆伟 胡维礼 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2006年第7期1043-1045,1050,共4页
针对一类含有参数不确定性的离散时间切换系统,在任意切换的情况下研究了这类系统的H∞鲁棒控制问题,利用公共二次Lyapunov函数法,设计了切换系统的状态反馈控制器。切换系统的不确定性满足一定的匹配条件,所设计的控制器能保证闭环系... 针对一类含有参数不确定性的离散时间切换系统,在任意切换的情况下研究了这类系统的H∞鲁棒控制问题,利用公共二次Lyapunov函数法,设计了切换系统的状态反馈控制器。切换系统的不确定性满足一定的匹配条件,所设计的控制器能保证闭环系统鲁棒稳定且具有H∞扰动衰减度。可以通过求解一组线性矩阵不等式获得状态反馈控制器,仿真结果验证了设计方案的有效性。 展开更多
关键词 切换系统 H∞鲁棒控制 公共lyapunov函数 线性矩阵不等式
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基于分段Lyapunov函数方法的柔性卫星姿态模糊控制 被引量:1
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作者 董朝阳 吴杰 +1 位作者 陈宇 王青 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第10期2197-2199,2205,共4页
提出了一种基于分段Lyapunov函数方法的带太阳帆板柔性卫星的姿态模糊控制方法。对于柔性卫星姿态动力学系统而言,强耦合、非线性以及较强的不确定性是其姿态系统的基本特征,本文针对这类被控对象,采用T-S模型作为万能逼近器,设计一种... 提出了一种基于分段Lyapunov函数方法的带太阳帆板柔性卫星的姿态模糊控制方法。对于柔性卫星姿态动力学系统而言,强耦合、非线性以及较强的不确定性是其姿态系统的基本特征,本文针对这类被控对象,采用T-S模型作为万能逼近器,设计一种分段状态反馈控制方案。仿真结果表明,该方案可以保证卫星的姿态控制精度、结构振动抑制和控制系统鲁棒性。 展开更多
关键词 柔性卫星姿态控制 T-S模型 模糊控制 分段lyapunov函数
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线性多变量系统的控制Lyapunov函数构造 被引量:1
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作者 蔡秀珊 韩正之 +1 位作者 吕干云 王霄 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期46-50,共5页
提出线性多变量系统控制Lyapunov函数(CLF)构造的一般方法.先证明可以通过解一类Lyapunov方程,得到线性系统二次型的CLF.接着证明了对于线性系统,这种方法可以提供所有二次型的CLF.最后证明了若线性系统存在CLF,那么必存在二次型的CLF.... 提出线性多变量系统控制Lyapunov函数(CLF)构造的一般方法.先证明可以通过解一类Lyapunov方程,得到线性系统二次型的CLF.接着证明了对于线性系统,这种方法可以提供所有二次型的CLF.最后证明了若线性系统存在CLF,那么必存在二次型的CLF.由此完全解决了线性系统的CLF构造问题. 展开更多
关键词 线性系统 控制lyapunov函数 Yokoyama标准形 反馈镇定
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基于控制Lyapunov函数的鲁棒自适应控制器设计 被引量:2
11
作者 陈奕梅 韩正之 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2006年第3期435-438,共4页
研究一类含有系统扰动,并且状态项与控制项中同时含有未知参数的非线性系统的反馈稳定问题。利用鲁棒控制Lyapunov函数方法及参数映射技术,讨论了当系统存在I型与II型自适应鲁棒控制Lyapunov函数(ARCLF)时,系统的自适应控制问题,并针对... 研究一类含有系统扰动,并且状态项与控制项中同时含有未知参数的非线性系统的反馈稳定问题。利用鲁棒控制Lyapunov函数方法及参数映射技术,讨论了当系统存在I型与II型自适应鲁棒控制Lyapunov函数(ARCLF)时,系统的自适应控制问题,并针对两种情况分别进行了控制器的设计。通过算例验证了所提方法的可行性。 展开更多
关键词 控制lyapunov函数 自适应控制 鲁棒稳定 映射技术
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基于隐式Lyapunov函数的一类不确定性机械臂位置控制方法 被引量:2
12
作者 郭宇飞 侯保林 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期350-355,共6页
为了解决安装基础存在随机振动的一类不确定机械臂的精确位置控制问题,该文探讨了一种基于第二类Lagrange方程和隐式Lyapunov函数的反馈控制算法在该类机械臂中的应用。针对一个实验用基础振动机械臂,建立了其Lagrange形式的动力学模型... 为了解决安装基础存在随机振动的一类不确定机械臂的精确位置控制问题,该文探讨了一种基于第二类Lagrange方程和隐式Lyapunov函数的反馈控制算法在该类机械臂中的应用。针对一个实验用基础振动机械臂,建立了其Lagrange形式的动力学模型。将方程中安装基础的部分提取出来,看作不确定性外部扰动,该不确定性来自安装基础所受到的随机激振力。假设扰动力与控制力大小有界,给出了一种以Lagrange方程广义坐标为状态变量的反馈控制算法。采用牛顿迭代法与龙格库塔法交叉迭代求解动力学方程。结果表明,所设计的控制器有效抑制了安装基础振动的影响,可以使机械臂由给定的初始状态平稳快速地运动到指定的终点状态,具有良好的鲁棒性。 展开更多
关键词 lyapunov函数 不确定性 机械臂 位置控制
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基于控制Lyapunov函数新性质的逆最优控制 被引量:1
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作者 陈奕梅 韩正之 蔡秀珊 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2004年第12期1845-1847,共3页
利用控制Lyapunov函数的新特性,对非线性仿射系统进行了逆最优控制器的设计,进一步改进了基于控制Lyapunov函数的控制器的性能,并且该控制器对于一定范围的输入不确定性具有鲁棒性。将结论用于陈氏混沌系统不稳定平衡点的渐近稳定控制... 利用控制Lyapunov函数的新特性,对非线性仿射系统进行了逆最优控制器的设计,进一步改进了基于控制Lyapunov函数的控制器的性能,并且该控制器对于一定范围的输入不确定性具有鲁棒性。将结论用于陈氏混沌系统不稳定平衡点的渐近稳定控制律的设计中,理论分析与仿真结果证明了该方法的有效性与实用性。 展开更多
关键词 非线性系统 控制lyapunov函数 逆最优控制
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控制Lyapunov函数在自适应控制中的应用 被引量:1
14
作者 陈奕梅 韩正之 寇春海 《应用科学学报》 CAS CSCD 2004年第3期269-272,共4页
研究了一类带有未知参数的非线性系统的自适应稳定问题,利用控制Lyapunov函数方法设计出一种自适应控制器.该控制器对系统的参数和状态的不确定性具有鲁棒性,并且能保证系统自适应稳定.
关键词 控制lyapunov函数 自适应控制 鲁棒稳定 非线性系统 线性表示
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具有非光滑Lyapunov函数控制系统的反馈控制器设计及仿真 被引量:1
15
作者 娄志娥 高岩 薛晨曦 《上海理工大学学报》 EI CAS 北大核心 2008年第4期365-368,共4页
研究了Lyapunov函数为一类非光滑函数——极大值函数时,控制系统反馈控制器设计中的数值计算问题,并给出了对系统进行分段常数反馈控制的具体实现方法和步骤.仿真实验结果表明了该控制方法的可行性和有效性.
关键词 控制系统 镇定 lyapunov函数 非光滑优化 广义牛顿法
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基于模糊Lyapunov函数方法的模糊广义系统H∞控制 被引量:1
16
作者 袁宇浩 张庆灵 +1 位作者 陈兵 刘超 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第8期929-936,共8页
研究一类T-S模糊广义系统的容许性条件和H_∞控制问题.首先将原系统表示成增广系统,进而基于新的模糊Lyapunov函数和模糊控制器得到容许性条件.所得开环容许条件不要求子系统是容许的;闭环容许条件中不含有控制输入矩阵与控制增益矩阵... 研究一类T-S模糊广义系统的容许性条件和H_∞控制问题.首先将原系统表示成增广系统,进而基于新的模糊Lyapunov函数和模糊控制器得到容许性条件.所得开环容许条件不要求子系统是容许的;闭环容许条件中不含有控制输入矩阵与控制增益矩阵的乘积项.对于H_∞控制问题,利用隶属度函数的性质对H_∞控制条件进行了放宽,并得到了改进的严格线性矩阵不等式(LMI)形式的H_∞控制条件.数值算例表明所得结论较已有文献具有较小的保守性. 展开更多
关键词 T-S模糊广义系统 模糊lyapunov函数 容许性条件 H∞控制 严格线性矩阵不等式
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基于模糊Lyapunov-Krasovskii函数的模糊系统的鲁棒H_∞控制 被引量:2
17
作者 张果 李俊民 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2009年第2期424-427,共4页
针对公共Lyapunov-krasovskii函数(LKF)方法判断离散时滞模糊系统鲁棒稳定性的保守性,构造了模糊LKF,并给出了系统鲁棒稳定的充分条件。应用并行分布补偿算法(PDC),设计了全局鲁棒稳定的模糊控制器。多个附加矩阵变量的引入,使控制器可... 针对公共Lyapunov-krasovskii函数(LKF)方法判断离散时滞模糊系统鲁棒稳定性的保守性,构造了模糊LKF,并给出了系统鲁棒稳定的充分条件。应用并行分布补偿算法(PDC),设计了全局鲁棒稳定的模糊控制器。多个附加矩阵变量的引入,使控制器可以通过求解一系列线性矩阵不等式(LMI)获得。最后,通过一个仿真例子验证了方法的有效性。 展开更多
关键词 离散时滞T-S模糊系统 模糊lyapunov—krasovskii函数 鲁棒控制 线性矩阵不等式
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基于Lyapunov函数的直驱式风力发电机的无速度传感器直接功率控制 被引量:1
18
作者 史旺旺 刘超 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2013年第1期130-133,共4页
针对直驱式风力发电机无速度传感器中滑模辨识的感应电势产生高频脉动的缺点,采用近似滑模控制对电机的正弦波感应电势进行辨识,并采用直接功率控制模型进行功率控制。由于直接功率控制模型中只存在角频率,降低了相位跟踪过程中控制器... 针对直驱式风力发电机无速度传感器中滑模辨识的感应电势产生高频脉动的缺点,采用近似滑模控制对电机的正弦波感应电势进行辨识,并采用直接功率控制模型进行功率控制。由于直接功率控制模型中只存在角频率,降低了相位跟踪过程中控制器的设计难度,提高了系统转速的响应速度。采用Lyapunov函数对角速度进行辨识,保证了系统稳定,取消了数字锁相环,实现更加简单。仿真结果表明,所提控制模型及方法能准确控制电机功率,提高了电机响应速度。 展开更多
关键词 永磁同步发电机 直驱风电系统 无速度传感器控制 lyapunov函数 控制 风电 同步发电机
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基于Lyapunov函数的非线性系统自适应容错控制研究 被引量:2
19
作者 高广林 刘勇志 《四川兵工学报》 CAS 2009年第9期5-8,12,共5页
在系统的非线性函数、外界扰动、建模不确定性以及外界未知故障输入上界均未知的情况下,构造了新颖的Lyapunov函数,基于鲁棒自适应观测器设计了新的自适应容错控制器,所设计的自适应控制器可使闭环系统渐近稳定.仿真算例表明了该方法的... 在系统的非线性函数、外界扰动、建模不确定性以及外界未知故障输入上界均未知的情况下,构造了新颖的Lyapunov函数,基于鲁棒自适应观测器设计了新的自适应容错控制器,所设计的自适应控制器可使闭环系统渐近稳定.仿真算例表明了该方法的有效性和优越性. 展开更多
关键词 不确定非线性系统 容错控制 观测器 lyapunov函数
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基于鲁棒控制Lyapunov函数的CVT离合器起步非线性控制研究 被引量:2
20
作者 韩玲 刘鸿祥 +2 位作者 赵聪聪 曹越 赵颖慧 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2019年第21期210-215,235,共7页
新一代无级变速器(Continuously Variable Transmission, CVT)设计中,离合器传递的扭矩无法通过传感器直接获取。为满足其接合过程快速充油且避免扭矩冲击给金属带造成破坏等问题,提出一种离合器执行机构鲁棒性的模型预测控制算法。基... 新一代无级变速器(Continuously Variable Transmission, CVT)设计中,离合器传递的扭矩无法通过传感器直接获取。为满足其接合过程快速充油且避免扭矩冲击给金属带造成破坏等问题,提出一种离合器执行机构鲁棒性的模型预测控制算法。基于鲁棒控制Lyapunov函数(Rrobust Control Lyapunov Function, RCLF),构造离合器充油和滑摩阶段的鲁棒控制器,利用RCLF预测模型替代传统比例控制方法,并以此补偿传统控制所存在的充油时间不足问题。建立CVT起步控制系统,将离合器油缸压力接合速度与冲击度作为衡量整车的起步标准,完成传统控制和RCLF控制下,不同油门开度的起步性能仿真及实车验证。试验结果表明:与传统离合器起步控制相比,基于RCLF控制技术的离合器油缸压力能在目标时刻完成充油过程,且整车起步冲击度降低,RCLF控制效果优于传统控制。 展开更多
关键词 汽车工程 无级变速器 起步离合器 鲁棒控制lyapunov函数
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