由于统一电能质量调节器(unified power quality conditioner,UPQC)系统结构复杂、控制难度大,单一的控制策略不足以使其应对电网系统中的各种故障情况。因此,文中采用一种线性自抗扰控制(linear active disturbance rejection control,...由于统一电能质量调节器(unified power quality conditioner,UPQC)系统结构复杂、控制难度大,单一的控制策略不足以使其应对电网系统中的各种故障情况。因此,文中采用一种线性自抗扰控制(linear active disturbance rejection control,LADRC)与模型预测控制(model predictive control,MPC)的复合控制策略。在电压外环控制中采用LADRC策略以提高系统快速性与抗扰性,并给电流内环提供更精确的参考电流信号;在电流内环控制中采用电流MPC策略以提高跟踪参考信号的能力与系统的鲁棒性,同时对模型预测的空间电压矢量的分区进行优化,减少控制器计算量,在保证输出电流质量的前提下提高运算速度。最后,基于MATLAB/Simulink仿真实验平台对系统进行建模仿真,结果验证了采用LADRC-MPC控制策略对电网电压暂升/暂降、负载不对称引起的电流畸变与谐波污染等综合电能质量问题,可以起到更好的补偿效果,对电网电压的支撑能力也更强。展开更多
为了提升永磁直线同步电机(permanent magnet linear synchronous motor,PMLSM)在负载变化、参数摄动和其他不确定因素下的抗扰性能和速度跟踪性能,提出一种基于级联线性-非线性自抗扰控制器的PMLSM速度控制策略。首先,建立考虑负载扰...为了提升永磁直线同步电机(permanent magnet linear synchronous motor,PMLSM)在负载变化、参数摄动和其他不确定因素下的抗扰性能和速度跟踪性能,提出一种基于级联线性-非线性自抗扰控制器的PMLSM速度控制策略。首先,建立考虑负载扰动和参数失配的PMLSM数学模型;其次,设计级联线性-非线性扩张状态观测器来实时估计和补偿系统所受的不确定扰动,前级线性扩张状态观测器保证系统在大扰动下保持稳定,后级非线性扩张状态观测器利用非线性机制进一步提高系统对扰动的估计精度,从而将线性自抗扰控制和非线性自抗扰控制的优势相结合,以此提升系统的速度跟踪性能和抗扰动能力;并且,对所提控制器提出基于劳斯判据的稳定性分析方法,并对系统的抗扰性能和噪声抑制性能进行了频域分析;最后,对基于PI控制、级联线性自抗扰控制、非线性自抗扰控制和级联线性-非线性自抗扰控制的永磁直线同步电机系统进行仿真和实验对比,验证所提方法的优越性。展开更多
非线性自抗扰控制(Nonlinear active disturbance rejection control,NLADRC)较线性自抗扰控制(Linear active disturbance rejection control,LADRC)具有跟踪精度高、抗干扰能力强等优点,但在参数整定、稳定性分析以及控制性能分析等...非线性自抗扰控制(Nonlinear active disturbance rejection control,NLADRC)较线性自抗扰控制(Linear active disturbance rejection control,LADRC)具有跟踪精度高、抗干扰能力强等优点,但在参数整定、稳定性分析以及控制性能分析等方面有一定的困难,阻碍了非线性自抗扰控制在实际中的应用,而线性自抗扰控制成为工程应用的首选.本文提出一种线性/非线性自抗扰控制切换控制方法,该方法既综合了线性/非线性自抗扰控制的优点,又解决了非线性自抗扰控制在参数整定、稳定性分析等方面的困难:首先,分析线性/非线性自抗扰控制各自优缺点,并给出了一种切换控制策略;其次,提出一种基于优化进行查表或利用拟合公式的参数整定方法;再次,提出基于劳斯判据和鲁棒波波夫判据的稳定性分析方法.通过仿真验证了该切换方法在跟踪精度、抗干扰能力等方面具有一定优势.该切换控制方法将有助于更好地发挥非线性机制在要求实现高精度、高抗扰能力场合的独特优势,有望在工程实际中获得应用.展开更多
文摘由于统一电能质量调节器(unified power quality conditioner,UPQC)系统结构复杂、控制难度大,单一的控制策略不足以使其应对电网系统中的各种故障情况。因此,文中采用一种线性自抗扰控制(linear active disturbance rejection control,LADRC)与模型预测控制(model predictive control,MPC)的复合控制策略。在电压外环控制中采用LADRC策略以提高系统快速性与抗扰性,并给电流内环提供更精确的参考电流信号;在电流内环控制中采用电流MPC策略以提高跟踪参考信号的能力与系统的鲁棒性,同时对模型预测的空间电压矢量的分区进行优化,减少控制器计算量,在保证输出电流质量的前提下提高运算速度。最后,基于MATLAB/Simulink仿真实验平台对系统进行建模仿真,结果验证了采用LADRC-MPC控制策略对电网电压暂升/暂降、负载不对称引起的电流畸变与谐波污染等综合电能质量问题,可以起到更好的补偿效果,对电网电压的支撑能力也更强。
文摘为了提升永磁直线同步电机(permanent magnet linear synchronous motor,PMLSM)在负载变化、参数摄动和其他不确定因素下的抗扰性能和速度跟踪性能,提出一种基于级联线性-非线性自抗扰控制器的PMLSM速度控制策略。首先,建立考虑负载扰动和参数失配的PMLSM数学模型;其次,设计级联线性-非线性扩张状态观测器来实时估计和补偿系统所受的不确定扰动,前级线性扩张状态观测器保证系统在大扰动下保持稳定,后级非线性扩张状态观测器利用非线性机制进一步提高系统对扰动的估计精度,从而将线性自抗扰控制和非线性自抗扰控制的优势相结合,以此提升系统的速度跟踪性能和抗扰动能力;并且,对所提控制器提出基于劳斯判据的稳定性分析方法,并对系统的抗扰性能和噪声抑制性能进行了频域分析;最后,对基于PI控制、级联线性自抗扰控制、非线性自抗扰控制和级联线性-非线性自抗扰控制的永磁直线同步电机系统进行仿真和实验对比,验证所提方法的优越性。
文摘非线性自抗扰控制(Nonlinear active disturbance rejection control,NLADRC)较线性自抗扰控制(Linear active disturbance rejection control,LADRC)具有跟踪精度高、抗干扰能力强等优点,但在参数整定、稳定性分析以及控制性能分析等方面有一定的困难,阻碍了非线性自抗扰控制在实际中的应用,而线性自抗扰控制成为工程应用的首选.本文提出一种线性/非线性自抗扰控制切换控制方法,该方法既综合了线性/非线性自抗扰控制的优点,又解决了非线性自抗扰控制在参数整定、稳定性分析等方面的困难:首先,分析线性/非线性自抗扰控制各自优缺点,并给出了一种切换控制策略;其次,提出一种基于优化进行查表或利用拟合公式的参数整定方法;再次,提出基于劳斯判据和鲁棒波波夫判据的稳定性分析方法.通过仿真验证了该切换方法在跟踪精度、抗干扰能力等方面具有一定优势.该切换控制方法将有助于更好地发挥非线性机制在要求实现高精度、高抗扰能力场合的独特优势,有望在工程实际中获得应用.
