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弱电网下光伏并网逆变器的数字H_(∞)鲁棒控制器设计 被引量:6
1
作者 解宝 李萍宇 +3 位作者 苏建徽 刘甜甜 黄诚 黄赵军 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期353-360,共8页
针对弱电网下光伏并网逆变器可能发生的失稳现象,提出一种光伏并网逆变器的数字H_(∞)鲁棒控制器设计方法。首先建立传统控制策略下光伏并网逆变器的控制模型,并分析其在弱电网条件下的稳定性。为了提高LCL型光伏并网逆变器对电网阻抗... 针对弱电网下光伏并网逆变器可能发生的失稳现象,提出一种光伏并网逆变器的数字H_(∞)鲁棒控制器设计方法。首先建立传统控制策略下光伏并网逆变器的控制模型,并分析其在弱电网条件下的稳定性。为了提高LCL型光伏并网逆变器对电网阻抗变化的鲁棒性,考虑数字控制延时的影响,通过建立离散域下光伏并网逆变器的标准H_(∞)控制模型,并设计加权函数,求得光伏并网逆变器的数字H_(∞)控制器。与传统的双闭环控制策略相比,理论分析与仿真和实验结果均表明,所设计的数字H_(∞)控制器可显著增强弱电网条件下光伏并网逆变器的稳定性。 展开更多
关键词 光伏发电 逆变器 控制延时 弱电网 数字h_(∞)控制器
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含时滞的不确定性交直流微电网直流母线电压H_∞控制 被引量:1
2
作者 肖伸平 廖世英 +2 位作者 张晓虎 郑湘明 邓博文 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2024年第4期184-189,217,共7页
针对含通信网络延时的不确定性交直流微电网的直流母线电压稳定问题,提出了一种将状态空间法和阻抗分析法相融合的方法,构建具有时滞的范数有界不确定交直流微电网模型。基于系统鲁棒二次稳定的求解,获得了满足H_∞控制性能的时滞无关... 针对含通信网络延时的不确定性交直流微电网的直流母线电压稳定问题,提出了一种将状态空间法和阻抗分析法相融合的方法,构建具有时滞的范数有界不确定交直流微电网模型。基于系统鲁棒二次稳定的求解,获得了满足H_∞控制性能的时滞无关型状态反馈控制器的条件。然后应用S-procedure定理,提出一种降低时滞依赖型Lyapunov方法的泛函构造难度且无须再次求导的方法,引用Wirtinger积分不等式和自由矩阵的积分不等式,得到时滞依赖型的H_∞控制器。仿真分析验证了所提控制方法能在一定的通信延时约束下抑制不确定参数对直流母线电压的影响。 展开更多
关键词 h_∞控制器 交直流微电网 直流母线电压 不确定系统 时滞系统
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分数阶PID控制器及其数字实现 被引量:25
3
作者 王振滨 曹广益 +1 位作者 曾庆山 朱新坚 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第4期517-520,共4页
提出一种新的比例、积分、微分(PID)控制器——分数阶PID控制器(包含分数阶积分器和微分器),把传统的PID控制器的阶次推广到分数领域,它不但适合于分数阶系统,也适用于某些整数阶系统,并能够取得一些优于整数阶PID控制器的效果.给出了... 提出一种新的比例、积分、微分(PID)控制器——分数阶PID控制器(包含分数阶积分器和微分器),把传统的PID控制器的阶次推广到分数领域,它不但适合于分数阶系统,也适用于某些整数阶系统,并能够取得一些优于整数阶PID控制器的效果.给出了分数阶PID控制器的一种数字实现形式,运用Grünwald-Letnicov分数微积分定义,取有限项作近似处理,从而可以直接在时域中运用Z变换方法来计算分数阶PID控制器.仿真结果证明了所给方法的有效性. 展开更多
关键词 分数微积分 分数阶PID控制器 数字实现 Z变换
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基于H_(∞)非线性控制器的电动汽车无线充电系统的副边控制设计与参数优化 被引量:13
4
作者 赵靖英 张振远 张珂 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第3期566-577,共12页
针对电动汽车动力电池组的变电压间歇充电的快速充电模式,提出一种基于H_(∞)非线性控制器的SP型磁耦合谐振式无线电能传输(MCR-WPT)系统副边控制方法。该方法首先基于SP型MCR-WPT系统的数学模型分析其拓扑输出电压特性,确定副边控制策... 针对电动汽车动力电池组的变电压间歇充电的快速充电模式,提出一种基于H_(∞)非线性控制器的SP型磁耦合谐振式无线电能传输(MCR-WPT)系统副边控制方法。该方法首先基于SP型MCR-WPT系统的数学模型分析其拓扑输出电压特性,确定副边控制策略,并针对副边DCDC变换器设计H_(∞)非线性控制器;然后利用多目标多约束算法(NSGA-Ⅱ)对实现变电压间歇充电的控制器参数进行自动寻优,有效提高了闭环系统的上升时间、稳态误差及对参数扰动的鲁棒性;之后,对Buck变换器进行抗干扰仿真和系统变电压间歇充电特性仿真,仿真结果证明系统能够实现变电压间歇充电,并具有强鲁棒性和良好的动态响应;最后,设计系统的输出特性实验,实验结果证明该文提出的H_(∞)非线性控制器及其参数优化的有效性。 展开更多
关键词 变电压间歇充电 无线电能传输 h_(∞)非线性控制器 参数优化
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数字PI控制器的参数辨识及实验验证 被引量:5
5
作者 张仰飞 袁越 +3 位作者 郝思鹏 朱建忠 陈卜云 陆海容 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2010年第11期40-43,共4页
风电机组控制系统中PI控制器较多,需要辨识各PI控制器的参数。针对数字PI控制器,基于可辨识性理论,直接应用PI控制器不同状态的输入/输出数据,分析PI控制器参数的可辨识性,得到了其参数可唯一辨识的结论,并据此设计了PI参数辨识的具体... 风电机组控制系统中PI控制器较多,需要辨识各PI控制器的参数。针对数字PI控制器,基于可辨识性理论,直接应用PI控制器不同状态的输入/输出数据,分析PI控制器参数的可辨识性,得到了其参数可唯一辨识的结论,并据此设计了PI参数辨识的具体算法。在此基础上,根据电机转速控制实验装置实测的数据,运用可辨识性分析步骤中的参数辨识算法,辨识得到高精确度的PI参数。在施加脉冲群干扰试验和振荡波干扰试验条件下,算法也能准确地辨识PI控制器参数,具有良好的鲁棒性,验证了理论分析的正确性和辨识方法的可行性。 展开更多
关键词 数字PI控制器 参数辨识 实验验证 风电机组
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有限字长数字控制器的实稳定半径最优实现 被引量:2
6
作者 徐巍华 胡协和 +2 位作者 王跃宣 吴俊 褚健 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第1期136-138,共3页
主要讨论了有限字长 (FWL)数字控制器的一种最优实现问题 ,考察了一个典型的采样反馈系统 ,将实有理稳定半径测度应用到有限字长数字控制器的实现问题中 ,对实稳定半径测度进行优化 ,并由此得到控制器的最优状态变换矩阵和最优结构及最... 主要讨论了有限字长 (FWL)数字控制器的一种最优实现问题 ,考察了一个典型的采样反馈系统 ,将实有理稳定半径测度应用到有限字长数字控制器的实现问题中 ,对实稳定半径测度进行优化 ,并由此得到控制器的最优状态变换矩阵和最优结构及最小字长 .数值算例验证了优化的结果是有效的 。 展开更多
关键词 有限字长数字控制器 实稳定半径 最优化 数字控制器
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磁悬浮轴承数字控制器故障诊断与处理 被引量:7
7
作者 纪历 徐龙祥 唐文斌 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期289-295,共7页
对磁悬浮轴承数字控制器的可靠性进行了研究,根据磁悬浮轴承数字控制器的特点与结构,将其分为DSP芯片以及信号输入通道、信号输出通道三个部分,分析了每个部分可能发生的故障类型,针对不同的故障类型研究了相应的故障诊断与处理方法,并... 对磁悬浮轴承数字控制器的可靠性进行了研究,根据磁悬浮轴承数字控制器的特点与结构,将其分为DSP芯片以及信号输入通道、信号输出通道三个部分,分析了每个部分可能发生的故障类型,针对不同的故障类型研究了相应的故障诊断与处理方法,并以美国TI公司的浮点DSP芯片TMS320VC33为核心研制了高可靠磁悬浮轴承数字控制器。应用该数字控制器在五自由度磁悬浮轴承系统上进行了可靠性验证试验,试验中,当转子处于30 000r/min的高转速下手动复位DSP芯片以模拟其发生故障,控制器能够在100μs内判断出故障并切换到备用DSP芯片,在整个故障处理过程中磁悬浮轴承系统保持稳定。同样,在转子处于30 000r/min的高转速下任意切断单个或多个信号传输通道,控制器能在20μs内判断出故障通道并切换到备用通道,且整个切换过程对转子状态没有任何影响。 展开更多
关键词 磁悬浮轴承 数字控制器 容错技术 DSP
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数字闭环加速度计控制器设计与仿真 被引量:7
8
作者 顾欣怡 张晞 魏渊 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2012年第6期170-173,共4页
分析了用于石英挠性加速度计的数字闭环检测系统的控制算法,为满足数字闭环加速度检测电路的需要,设计了数字控制系统。与传统的模拟闭环检测系统相比较,采用全数字处理能够提高系统的检测精度。首先,提出了系统的数字闭环模型,然后对... 分析了用于石英挠性加速度计的数字闭环检测系统的控制算法,为满足数字闭环加速度检测电路的需要,设计了数字控制系统。与传统的模拟闭环检测系统相比较,采用全数字处理能够提高系统的检测精度。首先,提出了系统的数字闭环模型,然后对其中所用的纯积分控制器和改进的控制器进行了详细的分析,最后通过实验验证,得出控制算法可行有效且能够极大提高系统带宽的结论。 展开更多
关键词 加速度计 数字闭环 控制器 带宽
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闭环光纤陀螺数字控制器的设计与仿真 被引量:13
9
作者 王妍 张春熹 刘镇平 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2004年第B12期108-110,113,共4页
数字闭环光纤陀螺可以看作一个数字控制系统,根据陀螺工作原理推导出系统离散传递函数。为消除稳态误差及改善零偏稳定性,数字控制器中加入积分环节和滑动平均滤波器,并引入PID 控制算法改善系统动态特性。根轨迹分析表明,控制器增益过... 数字闭环光纤陀螺可以看作一个数字控制系统,根据陀螺工作原理推导出系统离散传递函数。为消除稳态误差及改善零偏稳定性,数字控制器中加入积分环节和滑动平均滤波器,并引入PID 控制算法改善系统动态特性。根轨迹分析表明,控制器增益过大将引起系统不稳定。仿真结果显示,加入综合所得数字控制器,可以满足陀螺实际应用需要。 展开更多
关键词 光纤陀螺 数字控制器 闭环控制 静态性能 动态性能
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分数阶控制器的数字实现及其特性 被引量:33
10
作者 曹军义 曹秉刚 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期791-794,799,共5页
针对分数阶控制器数值计算和应用难的问题,研究了分数阶控制器的数字实现方法和控制特性.取Grunwald-Letnikov定义有限项,并直接离散化,得到有限记忆数字实现法;利用Tustin算子生成函数把分数阶微分由复频域变换到Z域,然后用连分式展开... 针对分数阶控制器数值计算和应用难的问题,研究了分数阶控制器的数字实现方法和控制特性.取Grunwald-Letnikov定义有限项,并直接离散化,得到有限记忆数字实现法;利用Tustin算子生成函数把分数阶微分由复频域变换到Z域,然后用连分式展开式CFE(continued fraction expansion)近似展开,可得到Tustin+CFE数字实现法.两种方法的频域对比分析表明Tustin+CFE法优于有限记忆法.采用设计的分数阶控制器的数字实现方法,对分数阶控制器和传统PID控制器的控制性能进行了对比实验分析.研究结果表明:分数阶控制器对非线性具有较强的控制能力. 展开更多
关键词 分数阶控制器 分数阶微积分 数字实现 频域分析
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基于ASIC的高速开关磁阻电机数字控制器 被引量:4
11
作者 周强 刘闯 +1 位作者 朱学忠 刘迪吉 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第3期55-60,共6页
为了提高高速开关磁阻电机(SRM)控制器的系统性能,简化控制电路,设计了一种具有角度控制功能的专用集成电路(ASIC)SR3P10K07A。基于ASIC,开发了一套高速SRM数字控制器。其转子位置信号处理、角度解算等功能由SR3P10K07A完成,执行效率高... 为了提高高速开关磁阻电机(SRM)控制器的系统性能,简化控制电路,设计了一种具有角度控制功能的专用集成电路(ASIC)SR3P10K07A。基于ASIC,开发了一套高速SRM数字控制器。其转子位置信号处理、角度解算等功能由SR3P10K07A完成,执行效率高、抗干扰能力强。而微处理器(MCU)仅负责控制算法实现和状态检测等功能,对MCU的资源需求大幅减少,因此可选用单片机(SCM)来实现高速SRM的实时控制。最后,该控制器在一台高速SRM样机上进行了实验,样机最高转速达到130000r/min。试验结果表明,所设计的数字控制器可有效满足高速SRM的控制要求。 展开更多
关键词 高速电机 开关磁阻电机 数字控制器 ASIC
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基于DSP的混合磁悬浮轴承数字控制器的设计与实现 被引量:6
12
作者 徐龙祥 朱熀秋 +1 位作者 曾学明 刘正埙 《数据采集与处理》 EI CSCD 2000年第2期213-216,共4页
研究了混合磁悬浮轴承系统 (HMB)的工作原理及其控制器 ,讨论了以定点数字信号处理器TMS32 0 C2 5为核心的数字控制硬件系统的构成以及 A/D,D/A等外围电路的设计。控制方法采用抗积分饱和与微分突变的 PID控制规律 ,并用汇编语言编制了... 研究了混合磁悬浮轴承系统 (HMB)的工作原理及其控制器 ,讨论了以定点数字信号处理器TMS32 0 C2 5为核心的数字控制硬件系统的构成以及 A/D,D/A等外围电路的设计。控制方法采用抗积分饱和与微分突变的 PID控制规律 ,并用汇编语言编制了相应的数控软件。和传统的磁悬浮轴承相比 ,这种轴承可以显著减小控制系统的功耗和体积 ,在航空领域具有广阔的应用前景。用自主研制的数字控制软件和硬件系统实现了对混合磁悬浮轴承的控制。实验表明 ,以 TMS32 0 C2 5为核心的数字控制硬件系统不仅能够满足高速磁悬浮轴承控制器的要求 ,而且易于实现各种先进的控制策略。 展开更多
关键词 混合磁悬浮轴承 数字控制器 数字信号处理器 DSP
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基于DSP的混合有源电力滤波系统数字控制器的设计 被引量:9
13
作者 刘贤兴 廖志凌 +1 位作者 张新华 杨泽斌 《电测与仪表》 北大核心 2004年第3期7-10,共4页
对并联混合型有源电力滤波系统的构成和工作原理作了分析研究,它是由小容量有源滤波器通过变压器和无源滤波器串联构成的,并与被补偿的谐波负载并联连接。基于TMS320F240DSP的开发套件,采用脉宽调制(PWM)定时器下溢中断工作方式,设计了... 对并联混合型有源电力滤波系统的构成和工作原理作了分析研究,它是由小容量有源滤波器通过变压器和无源滤波器串联构成的,并与被补偿的谐波负载并联连接。基于TMS320F240DSP的开发套件,采用脉宽调制(PWM)定时器下溢中断工作方式,设计了数字控制器主程序和中断服务子程序。设计的一套实验系统用来消除谐波负载产生的谐波影响。实验结果表明,有源电力滤波器投入后,电网谐波电流得到了有效的抑制。 展开更多
关键词 有源电力滤波器 数字控制器 DSP 变压器 TMS320F240 设计
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数字阀控制器的设计方法研究 被引量:5
14
作者 李胜 裴翔 阮健 《工程设计学报》 CSCD 2002年第3期124-126,共3页
提出了数字阀控制器的软硬件设计的基本方法 .数字阀所采用的电 -机械接口元件为步进电机 ,但是为了同时获得高分辨率和高响应速度 ,常规的步进运动已不能满足要求 ,为此提出作为数字阀接口元件的步进电机的控制器设计方法 .该方法通过... 提出了数字阀控制器的软硬件设计的基本方法 .数字阀所采用的电 -机械接口元件为步进电机 ,但是为了同时获得高分辨率和高响应速度 ,常规的步进运动已不能满足要求 ,为此提出作为数字阀接口元件的步进电机的控制器设计方法 .该方法通过特殊设计的控制算法实现了步进电动机输出的连续控制 ,从而提高了数字阀的控制精度 。 展开更多
关键词 设计 数字控制器 单片机 步进电动机 软件 硬件
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基于DSP的数字PID控制器设计 被引量:21
15
作者 符晓玲 姜波 《现代电子技术》 2007年第7期129-131,共3页
基于数字信号处理器(DSP)TMS320LF2407和外接D/A转换芯片,实现数字PID控制器,采用的PID控制算法是增量式PID控制算法,包括其硬件结构和软件设计。对PID控制算法及如何用DSP来实现数字PID控制器做了重点介绍,DSP的高速运算能力从硬件上... 基于数字信号处理器(DSP)TMS320LF2407和外接D/A转换芯片,实现数字PID控制器,采用的PID控制算法是增量式PID控制算法,包括其硬件结构和软件设计。对PID控制算法及如何用DSP来实现数字PID控制器做了重点介绍,DSP的高速运算能力从硬件上保证了PID控制策略的实时性,对控制性能要求较高的场合,具有广阔的应用前景。 展开更多
关键词 DSP PID控制 数字PID控制器 D/A
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统一潮流控制器电磁暂态过程数字仿真的初步研究 被引量:6
16
作者 杨少勇 林集明 陈葛松 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2000年第2期20-24,共5页
首先对UPFC并联部分STATCOM 的电磁暂态特性进行了详细的仿真。采用GTO 结构的逆变器,构造了两种类型的STATCOM 的电磁暂态模型。在STATCOM 仿真的基础上,进行了UPFC一些电磁暂态特性的仿真。仿真采用了常规的PID控制方法,适当选取了PI... 首先对UPFC并联部分STATCOM 的电磁暂态特性进行了详细的仿真。采用GTO 结构的逆变器,构造了两种类型的STATCOM 的电磁暂态模型。在STATCOM 仿真的基础上,进行了UPFC一些电磁暂态特性的仿真。仿真采用了常规的PID控制方法,适当选取了PID参数,能够使设备表现出良好的性能。仿真结果表明,UPFC能够对系统的潮流和电压进行有效的控制。 展开更多
关键词 电力系统 数字仿真 统一潮流控制器 电磁暂态
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采用重复控制器的逆变电源数字控制方案 被引量:10
17
作者 陈宏 胡育文 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第6期580-584,共5页
重复控制理论是抑制谐波干扰的一种有效方法。但在逆变电源系统中 ,由于模型的不精确 ,常规方法的基于完美对消思想设计的重复控制器不适用于电源系统。针对不精确的模型 ,本文提出了基于部分对消思想的重复控制器设计法。文中首先分析... 重复控制理论是抑制谐波干扰的一种有效方法。但在逆变电源系统中 ,由于模型的不精确 ,常规方法的基于完美对消思想设计的重复控制器不适用于电源系统。针对不精确的模型 ,本文提出了基于部分对消思想的重复控制器设计法。文中首先分析了重复控制器对谐波的抑制机理 ,并证明了它的稳定性和收敛性 ;其次给出了控制器设计的具体步骤 ,并给出了相应的仿真和实验验证。 展开更多
关键词 重复控制器 逆变电源 数字控制
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数字化DC-DC变换器的控制器结构优化 被引量:6
18
作者 王超 张东来 沈毅 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第5期695-701,共7页
针对现有的数字化DC-DC变换器的控制器结构,基于FPGA从DPWM控制策略、采样控制策略和计算控制策略方面对系统进行优化。控制器运算单元采用浮点乘累加器实现,保证了运算精度,同时提出实时运算控制策略和基于查表法的整型转浮点和浮点转... 针对现有的数字化DC-DC变换器的控制器结构,基于FPGA从DPWM控制策略、采样控制策略和计算控制策略方面对系统进行优化。控制器运算单元采用浮点乘累加器实现,保证了运算精度,同时提出实时运算控制策略和基于查表法的整型转浮点和浮点转整型转换器,从而减少了开关管导通时间的计算时间;提出优化的采样和PWM策略,能够消除采样保持和计算过程所带来的控制器输出延迟;采用基于二阶Σ-Δ的DPWM和双模式补偿算法,消除极限环的同时保证了控制器的快速的动态响应能力。实验证明:利用上述方法能够得到具有快速动态响应而又无极限环现象的稳定输出。 展开更多
关键词 可编程逻辑阵列 数字脉宽调制控制器 DC-DC变换器
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焊缝自动跟踪微机系统的数字控制器 被引量:2
19
作者 马宏泽 张甲英 +1 位作者 赵慧东 蒋力培 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第2期107-113,共7页
对焊缝自动跟踪微机系统中的数字控制器进行了分析研究。在焊缝自动跟踪系统中,除了电弧传感器之外,大部分的传感器都有检测点超前于焊接点的情况。本文针对这种有普遍意义的传感器超前检测的自动控制系统结构特点,分别设计了最少拍... 对焊缝自动跟踪微机系统中的数字控制器进行了分析研究。在焊缝自动跟踪系统中,除了电弧传感器之外,大部分的传感器都有检测点超前于焊接点的情况。本文针对这种有普遍意义的传感器超前检测的自动控制系统结构特点,分别设计了最少拍数字控制器、数字PID控制器以及一种实用型的数字控制器。这些数字控制器的仿真试验结果表明,本文提出的实用型数字控制器具有跟踪结构精度高(跟踪误差<0.5mm),结构简单、计算方便(微机控制系统闭环传递函数=1)等优点,因而是这类传感器超前检测式微机跟踪系统的比较合理的数字控制器。 展开更多
关键词 焊缝跟踪 数字控制器 微机 焊接
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基于嵌入式技术的数字装备通用控制器 被引量:2
20
作者 赵连玉 黄庆 陈光明 《天津工业大学学报》 CAS 2006年第4期70-73,共4页
提出一种基于嵌入式技术的数字装备通用控制器,其主控模块选用嵌入式PC104主板,基于DSP和FPGA技术开发了可控制伺服电机或步进电机的运动控制单元和内置PLC模块.对数字装备通用控制器的硬件系统和软件系统的结构框架进行了总体阐述,并... 提出一种基于嵌入式技术的数字装备通用控制器,其主控模块选用嵌入式PC104主板,基于DSP和FPGA技术开发了可控制伺服电机或步进电机的运动控制单元和内置PLC模块.对数字装备通用控制器的硬件系统和软件系统的结构框架进行了总体阐述,并对系统主要功能模块的技术细节进行了分析. 展开更多
关键词 数字装备 PC104 DSP FPGA 控制器 WINCE
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