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永磁同步电机调速系统的伪微分反馈控制 被引量:22
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作者 李光泉 葛红娟 +1 位作者 刘天翔 马春江 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第8期18-23,共6页
永磁同步电机是一个多变量、非线性、强耦合的复杂系统,对外界扰动及内部参数变化敏感,为改善系统动静态性能,提高系统鲁棒性,本文引入了一种新的速度调节方法—伪微分反馈(Pseudo Derivative Feedback,PDF)控制策略。文章首先介绍了基... 永磁同步电机是一个多变量、非线性、强耦合的复杂系统,对外界扰动及内部参数变化敏感,为改善系统动静态性能,提高系统鲁棒性,本文引入了一种新的速度调节方法—伪微分反馈(Pseudo Derivative Feedback,PDF)控制策略。文章首先介绍了基于PDF调节器的矩阵变换器?永磁同步电机调速系统,推导出了系统的传递函数和微分方程,根据推导结果绘制了系统的博德图,并对系统的动静态性能和抗干扰能力进行了理论分析。在同等条件下对两种调节器(PDF与PI)下的调速系统分别进行了仿真和实验研究,结果表明:采用PDF调节器时,系统的输出响应速度更快、无超调和振荡,有效地提高了系统的动静态性能和鲁棒性。 展开更多
关键词 微分反馈控制 速度调节 PI控制 鲁棒性 永磁同步电机
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基于转矩伪微分反馈的风轮机动静态特性模拟 被引量:6
2
作者 刘颖 周波 +2 位作者 郭鸿浩 周兴伟 游霞 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第11期116-125,共10页
在分析风轮机数学模型的基础上,对常用的基于加速度反馈实现转矩补偿的风轮机模拟方法进行了简要分析,分析表明该方法由于滤波器的引入使得加速度的求取存在延迟,导致补偿转矩产生滞后,模拟的准确性降低。为提高风轮机模拟系统模拟的准... 在分析风轮机数学模型的基础上,对常用的基于加速度反馈实现转矩补偿的风轮机模拟方法进行了简要分析,分析表明该方法由于滤波器的引入使得加速度的求取存在延迟,导致补偿转矩产生滞后,模拟的准确性降低。为提高风轮机模拟系统模拟的准确性,提出了一种基于转矩伪微分反馈的新型风轮机模拟方法。阐述了所提出的基于转矩伪微分反馈的新型风轮机模拟方法的实现原理,该方法避免了滤波器的引入,解决了补偿转矩滞后的问题。对基于加速度反馈和基于转矩伪微分反馈的两种模拟方法下补偿转矩的频域特性进行了对比研究。最后利用RT-LAB实时控制器构成风轮机模拟系统进行了实验研究,验证了所提出风轮机模拟控制策略的有效性。 展开更多
关键词 风轮机模拟 加速度反馈 微分反馈 滤波延迟
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直流电机伪微分反馈位置控制参数优化方法 被引量:7
3
作者 曾文火 周万里 朱鹏程 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第6期562-566,共5页
针对电枢控制式直流电机的位置控制,依据伪微分反馈(PDF)控制理论设计控制系统结构形式。采用状态方程有约束最速下降法(CSDSE)对控制系统控制参数进行优化,建立了直流电机位置控制系统性能优化的数学模型,结合具体的位置控制系统推导CS... 针对电枢控制式直流电机的位置控制,依据伪微分反馈(PDF)控制理论设计控制系统结构形式。采用状态方程有约束最速下降法(CSDSE)对控制系统控制参数进行优化,建立了直流电机位置控制系统性能优化的数学模型,结合具体的位置控制系统推导CSDSE优化方法,并给出优化程序的编制步骤。伪微分反馈直流电机位置控制系统计算机仿真和实验结果表明,对阶跃参考输入其输出响应速度快、无超调、无振荡,控制性能对被控对象参数变化不敏感,并具有优越的负载性能或抗外界干扰能力。 展开更多
关键词 直流电机 微分反馈(PDF)控制 位置控制 有约束最速下降法
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非线性系统高阶微分反馈控制 被引量:11
4
作者 齐国元 陈增强 袁著祉 《中国工程科学》 2003年第8期35-44,63,共11页
提出了不依赖系统模型的高阶微分反馈控制思想 ,控制目标是系统输出及其微分和高阶微分逼近设定输入及其微分和高阶微分 ,极大地提高了对控制品质要求。基于这种思想设计了能高品质地提取量测信号的微分和高阶微分的高阶微分器 (HOD ,hi... 提出了不依赖系统模型的高阶微分反馈控制思想 ,控制目标是系统输出及其微分和高阶微分逼近设定输入及其微分和高阶微分 ,极大地提高了对控制品质要求。基于这种思想设计了能高品质地提取量测信号的微分和高阶微分的高阶微分器 (HOD ,high order differentiator) ,该HOD参数少 ,容易调节 ,并给出其稳定性、收敛性和滤波特性的证明 ;另外 ,对带有未知扰动、模型未知的非线性SISO和MIMO系统分别设计了基于HOD的高阶微分反馈自适应控制器 (HODFC ,high order differentials feedback adaptive controller) ,给出了闭环系统稳定性和鲁棒性分析 。 展开更多
关键词 高阶微分 高阶微分反馈控制器 稳定性 鲁棒性 解耦控制
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倒立摆系统自适应高阶微分反馈控制(英文) 被引量:5
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作者 齐国元 陈增强 袁著祉 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第5期676-683,共8页
利用提取的系统高阶微分信息,提出了自适应高阶微分反馈控制器.某种程度上该控制器不依赖于单输入单输出(SISO)非线性仿射系统的模型.并且分析了闭环系统的稳定性和鲁棒性.通过将摆角方程的位移加速度看作是控制输入,将倒立摆系统转化... 利用提取的系统高阶微分信息,提出了自适应高阶微分反馈控制器.某种程度上该控制器不依赖于单输入单输出(SISO)非线性仿射系统的模型.并且分析了闭环系统的稳定性和鲁棒性.通过将摆角方程的位移加速度看作是控制输入,将倒立摆系统转化成相互影响的两个SISO仿射系统,从而用两个串级高阶微分反馈控制器成功地实现了倒立摆系统的镇定与调节.数字仿真表明,控制器对摆的基准模型实现了较为满意的控制,而且该控制方法对非线性摩擦项,对摆长、摆质量、小车质量等参数变化以及外扰动具有强鲁棒性. 展开更多
关键词 倒立摆系统 高阶微分 自适应高阶微分反馈控制器 不依赖模型控制器 鲁棒性
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电枢控制式直流电机伪微分反馈速度调节系统设计 被引量:11
6
作者 曾文火 朱鹏程 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第2期171-174,共4页
介绍了一种对电枢控制式直流电机速度进行调节的新的控制方法———伪微分反馈控制(简称PDF)算法,讨论了这种控制系统的结构原理,并对如何确定控制系统中的控制参数给出了计算公式。计算机仿真和实验结果表明,PDF控制方法与PI控制系统相... 介绍了一种对电枢控制式直流电机速度进行调节的新的控制方法———伪微分反馈控制(简称PDF)算法,讨论了这种控制系统的结构原理,并对如何确定控制系统中的控制参数给出了计算公式。计算机仿真和实验结果表明,PDF控制方法与PI控制系统相比,具有快速的瞬态响应性能、很强的负载能力以及优良的鲁棒性能。 展开更多
关键词 电枢控制式直流电机 微分反馈速度调节系统 控制参数 系统设计
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用状态变量的一阶微分反馈法实现蔡电路的混沌控制 被引量:3
7
作者 邹艳丽 罗晓曙 陈关荣 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第4期565-568,573,共5页
提出了用系统变量的一阶微分反馈实现Chua电路的分岔和混沌控制的方法.首先根据理论分析,求出使混沌Chua电路中不动点稳定时控制参数k1的取值范围和使系统发生Hopf分岔时控制参数k1的临界值k0.由分岔图可以得到系统被控制到各种nP周期... 提出了用系统变量的一阶微分反馈实现Chua电路的分岔和混沌控制的方法.首先根据理论分析,求出使混沌Chua电路中不动点稳定时控制参数k1的取值范围和使系统发生Hopf分岔时控制参数k1的临界值k0.由分岔图可以得到系统被控制到各种nP周期轨道时k1的取值范围.然后根据该控制方法,设计了实现Chua电路混沌控制的电路,并进行了电路仿真.数值计算和仿真结果验证了这种控制分岔和混沌方法的正确性和有效性. 展开更多
关键词 蔡电路 变量的微分反馈 混沌控制 HOPF分岔 电路仿真
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电液速度伺服伪微分反馈控制系统 被引量:11
8
作者 曾文火 邵福 《液压与气动》 北大核心 2003年第12期1-3,25,29,共5页
介绍一种对阀控马达电液速度伺服系统新的控制方法———伪微分反馈控制 (Pseudo Derivative Feedback ,简称PDF)算法。建立了由电液伺服阀控制的液压马达数学模型 ,讨论了这种电液伺服控制系统的结构原理 ,并对伺服系统中控制参数的确... 介绍一种对阀控马达电液速度伺服系统新的控制方法———伪微分反馈控制 (Pseudo Derivative Feedback ,简称PDF)算法。建立了由电液伺服阀控制的液压马达数学模型 ,讨论了这种电液伺服控制系统的结构原理 ,并对伺服系统中控制参数的确定给出了计算公式 ,计算机仿真和实验结果表明 ,PDF控制的电液伺服系统具有良好的动态特性、很强的负载能力以及优良的鲁棒性能。 展开更多
关键词 微分反馈控制系统 电液速度伺服系统 速度控制 PDF 液压马达 数学模型 仿真
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有源电力滤波器的高阶微分反馈控制 被引量:3
9
作者 薛薇 钟琪 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第1期47-51,共5页
针对并联型有源电力滤波器(APF)的直流侧电压波动对谐波电流补偿影响的问题,研究利用高阶微分器(HOD)构成高阶微分反馈控制器(HODFC)替代传统PI控制器,对并联型APF直流侧电压进行控制。通过HOD可以高品质地提取输入信号和输出信号以及... 针对并联型有源电力滤波器(APF)的直流侧电压波动对谐波电流补偿影响的问题,研究利用高阶微分器(HOD)构成高阶微分反馈控制器(HODFC)替代传统PI控制器,对并联型APF直流侧电压进行控制。通过HOD可以高品质地提取输入信号和输出信号以及其一阶微分和二阶微分,结合一定的控制律实现对APF的HODFC控制。仿真结果表明该控制策略具有可行性,与传统PI控制比较,具有良好的静态和动态性能,可使并联型APF直流侧电压在不到1/2个电源周期中就达到稳定,同时电流畸变率从24.49%降到2.31%,能显著改善电网质量。 展开更多
关键词 有源电力滤波器 谐波电流 直流侧电压 高阶微分 高阶微分反馈控制器 高阶微分
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工业机器人控制系统中的伪微分反馈控制 被引量:2
10
作者 鄢华林 曾文火 邱炎保 《机床与液压》 北大核心 1997年第6期13-14,18,共3页
本文介绍了一种在工业机器人控制系统中较为先进的控制技术,引入了理查德M弗伦教授提出的伪微分反馈控制技术和设计参数的简易计算方法,文中还给出了阀控液压马达位置伪微分反馈控制伺服系统的设计和部分实验结果。
关键词 工业机器人 微分反馈控制 鲁棒性 控制系统
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磁链微分反馈的双馈风力发电机无速度传感器控制 被引量:1
11
作者 张文娟 马浩淼 高蕊 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第10期77-84,共8页
针对双馈风力发电机无速度传感器模型参考自适应算法中纯积分环节造成的直流偏置和定子磁链振荡问题,提出磁链振荡改进控制策略。以分析双馈电机定子磁链振荡产生的因素为基础,建立定子磁链振荡模型,并通过对双馈电机定子磁链定向矢量... 针对双馈风力发电机无速度传感器模型参考自适应算法中纯积分环节造成的直流偏置和定子磁链振荡问题,提出磁链振荡改进控制策略。以分析双馈电机定子磁链振荡产生的因素为基础,建立定子磁链振荡模型,并通过对双馈电机定子磁链定向矢量控制原理的分析,提出将模型参考自适应算法中的定子磁链观测与双馈电机矢量控制结合起来考虑,利用定子磁链微分反馈和有功电流共同作用来抑制观测定子磁链振荡的控制策略。实验分析表明,该方法能有效抑制定子磁链的振荡和过冲,准确观测双馈电机转速,在亚同步速、同步速、超同步速3种状态下具有良好的动静态性能。 展开更多
关键词 磁链微分反馈 双馈电机 模型参考自适应算法 无速度传感器 定子磁链
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基于伪微分反馈改进的虚拟同步发电机策略 被引量:4
12
作者 张赟宁 向芳洲 周小萌 《控制工程》 CSCD 北大核心 2020年第5期807-811,共5页
传统的虚拟同步发电机并网控制系统,当负荷发生阶跃扰动时,将导致系统频率偏离额定频率,产生稳态功率偏差。针对上述问题,文章提出了一种基于伪微分反馈(Pseudo Derivative Feedback,PDF)改进的虚拟同步发电机控制策略。该控制策略在前... 传统的虚拟同步发电机并网控制系统,当负荷发生阶跃扰动时,将导致系统频率偏离额定频率,产生稳态功率偏差。针对上述问题,文章提出了一种基于伪微分反馈(Pseudo Derivative Feedback,PDF)改进的虚拟同步发电机控制策略。该控制策略在前向通路采用积分环节来消除稳态功率偏差;在反馈回路采用伪微分反馈环节,能够降低系统的超调量,缩短系统的调节时间。最后通过仿真结果对比,证明了文章提出的基于PDF改进结构的优越性。 展开更多
关键词 虚拟同步发电机 微分反馈 有功控制 稳态性能 动态性能
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伪微分反馈控制系统的智能积分优化 被引量:2
13
作者 闫红蕾 《科学技术与工程》 2010年第26期6547-6550,共4页
研究了对伪微分反馈控制系统一阶和二阶系统的优化方法,将智能积分的概念应用在伪微分反馈控制系统中。经过研究实验,对于所有实际的一阶或者二阶被控对象来讲,智能积分PDF控制器无疑是一种有效的最优控制器。
关键词 微分反馈控制系统(PDF) 智能积分优化 一阶或二阶
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电液位置伺服系统伪微分反馈级联控制
14
作者 曾文火 石来德 《同济大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第6期698-703,共6页
分析阀控马达位置伺服系统被控对象的数学模型,对电液位置伺服采用伪微分反馈级联控制方法,对控制系统分层推导控制多数计算公式,并对该控制方法进行实验验证.
关键词 电液伺服系统 位置控制 微分反馈 级联控制
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伪微分反馈控制在变频闭式系统中的应用
15
作者 张鹏 鄢华林 《机床与液压》 北大核心 2016年第10期72-74,78,共4页
设计一种基于变频调速的液压闭式回路,通过PLC控制变频器达到控制整个液压系统的目的。对闭式回路分别采用传统PID控制算法与PDF控制算法,建立Lab VIEW界面观测系统的响应特性。实验结果证明:引入伪微分反馈控制算法能改善执行机构的响... 设计一种基于变频调速的液压闭式回路,通过PLC控制变频器达到控制整个液压系统的目的。对闭式回路分别采用传统PID控制算法与PDF控制算法,建立Lab VIEW界面观测系统的响应特性。实验结果证明:引入伪微分反馈控制算法能改善执行机构的响应特性,鲁棒性更强。 展开更多
关键词 变频调速 闭式系统 微分反馈控制
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LCL型并网逆变器电容电压微分反馈有源阻尼实现技术研究 被引量:5
16
作者 王爱华 葛维春 +3 位作者 李铁 崔岱 李明明 肖华锋 《电气工程学报》 CSCD 2023年第1期126-132,共7页
基于LCL滤波器状态变量反馈实现有源阻尼的方法具有控制灵活、鲁棒性强的优点。在已有方案中,滤波电容电流比例反馈因实现简单得到广泛应用,但滤波电容电流脉动较大,精确检测需要配备高精度电流传感器。理论推导可知对滤波电容电压微分... 基于LCL滤波器状态变量反馈实现有源阻尼的方法具有控制灵活、鲁棒性强的优点。在已有方案中,滤波电容电流比例反馈因实现简单得到广泛应用,但滤波电容电流脉动较大,精确检测需要配备高精度电流传感器。理论推导可知对滤波电容电压微分反馈能够实现相同阻尼效果且无需配备高精度传感器,但微分环节易引入高频噪声,影响进网电流质量;另外,现有常规微分实现方法未考虑电容漏电流对LCL滤波器高频段特性的影响。为此,基于滤波电容电流与漏电流矢量关系,提出一种改进型滤波电容电压微分反馈有源阻尼方法,与常规微分相比具有高频噪声抑制能力且不影响LCL滤波器性能。最后,通过试验结果证明了上述优点。 展开更多
关键词 有源阻尼 LCL滤波器 微分反馈
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基于策略迭代算法的连续时间线性Markov跳变系统非零和微分反馈Nash控制 被引量:2
17
作者 朱国政 张茂光 何舒平 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第8期1749-1756,共8页
针对一类连续时间线性Markov跳变系统,本文提出了一种新的策略迭代算法用于求解系统的非零和微分反馈Nash控制问题.通过求解耦合的数值迭代解,以获得具有线性动力学特性和无限时域二次成本的双层非零和微分策略的Nash均衡解.在每一个策... 针对一类连续时间线性Markov跳变系统,本文提出了一种新的策略迭代算法用于求解系统的非零和微分反馈Nash控制问题.通过求解耦合的数值迭代解,以获得具有线性动力学特性和无限时域二次成本的双层非零和微分策略的Nash均衡解.在每一个策略层,采用策略迭代算法来计算与每一组给定的反馈控制策略相关联的最小无限时域值函数.然后,通过子系统分解将Markov跳变系统分解为N个并行的子系统,并将该算法应用于跳变系统.本文提出的策略迭代算法可以很容易求解非零和微分策略所对应的耦合代数Riccati方程,且对高维系统有效.最后通过仿真示例证明了本文设计方法的有效性和可行性. 展开更多
关键词 策略迭代 Markov跳变线性系统 非零和 微分反馈Nash策略
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含前馈补偿和微分反馈的数控位置伺服系统 被引量:24
18
作者 黄科元 周滔滔 +1 位作者 黄守道 黄庆 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第15期2017-2023,共7页
数控位置伺服系统的前馈控制具有动态响应快、跟踪精度高、实用性高等特点,在位置跟踪数控伺服系统中应用广泛,但对数控伺服系统的位置阶跃响应作用不明显,且超调量大。为此,提出在位置前馈控制的基础上,引入位置环微分负反馈的新型控... 数控位置伺服系统的前馈控制具有动态响应快、跟踪精度高、实用性高等特点,在位置跟踪数控伺服系统中应用广泛,但对数控伺服系统的位置阶跃响应作用不明显,且超调量大。为此,提出在位置前馈控制的基础上,引入位置环微分负反馈的新型控制策略。在伺服系统位置环增加微分负反馈后,对前馈控制函数进行修正,使微分负反馈控制既能保证系统实现无超调快速响应,又不影响位置前馈跟踪性能。仿真和实验结果验证了该方法的可行性和有效性,表明该新型控制方法适用范围广,响应速度快,超调量小,具有很高的工程实用价值。 展开更多
关键词 数控伺服系统 前馈控制 微分反馈控制 快速响应 无超调
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状态微分反馈控制与压水反应堆功率现有两种控制系统的等价性研究
19
作者 栾秀春 刘磊 +2 位作者 王俊玲 杨志达 周杰 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第7期1266-1272,共7页
本文提出了一种新型的反馈控制--状态微分反馈控制,并用于设计负荷跟随运行模式下的反应堆控制系统。设计过程依赖于控制棒位置的积分控制和控制棒速度的状态微分反馈控制两种控制系统之间的等价性,这一关系被证明并总结为定理。数值仿... 本文提出了一种新型的反馈控制--状态微分反馈控制,并用于设计负荷跟随运行模式下的反应堆控制系统。设计过程依赖于控制棒位置的积分控制和控制棒速度的状态微分反馈控制两种控制系统之间的等价性,这一关系被证明并总结为定理。数值仿真结果表明,所设计的反应堆功率的状态微分反馈控制系统具有很好的负荷跟随模式性能。 展开更多
关键词 反应堆 功率控制系统 控制棒位置 控制棒速度 状态微分反馈控制
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基于伪微分反馈的过程控制实验探究
20
作者 雷高伟 廖晓文 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2022年第5期99-103,共5页
以单容水箱为被控对象,使用阶跃响应曲线法在PCT-III过程控制实验装置对系统模型参数进行辨识,并对模型进行归一化处理,得到单容水箱的数学模型。利用Matlab/Simulink构建基于PDF的液位控制系统仿真模型,在PDF控制的基础上加入前馈环节... 以单容水箱为被控对象,使用阶跃响应曲线法在PCT-III过程控制实验装置对系统模型参数进行辨识,并对模型进行归一化处理,得到单容水箱的数学模型。利用Matlab/Simulink构建基于PDF的液位控制系统仿真模型,在PDF控制的基础上加入前馈环节构成PDFF控制后,提高了系统的抗干扰能力,达到了与PID控制相媲美的跟踪能力。基于ITAE准则对控制器的参数进行优化,在PCT-III过程控制实验装置上对仿真结果进行验证,验证结果与仿真结果一致。 展开更多
关键词 微分反馈 过程控制 参数优化
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