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基于微分代数模型的AC/DC系统非线性控制器设计 被引量:33
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作者 徐光虎 王杰 +1 位作者 陈陈 曹国云 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第7期52-57,103,共7页
针对电力系统实际负荷以及直流系统本身的非线性特性,在微分代数模型的基础上,将M导数、M括号以及MIMO微分代数系统反馈线性化技术运用到交直流并联系统非线性控制器设计中。在系统的M关系度小于系统阶数及其满足一定的条件时,可得到微... 针对电力系统实际负荷以及直流系统本身的非线性特性,在微分代数模型的基础上,将M导数、M括号以及MIMO微分代数系统反馈线性化技术运用到交直流并联系统非线性控制器设计中。在系统的M关系度小于系统阶数及其满足一定的条件时,可得到微分代数系统模型的Bronovsky标准形式,并对交直流混合(AC/DC)系统中发电机励磁控制和直流系统整流侧定电流控制律进行了深入研究。针对一个含有AC/DC的单机无穷大系统(SMIBs)进行实例仿真,研究结果表明所设计的非线性控制器与传统的PID控制器相比具有较好的阻尼特性,能进一步提高系统的动态稳定性。该控制器的设计方法可以很方便地应用于多机交直流并联系统的稳定性控制。 展开更多
关键词 电力系统 稳定性 AC/DC系统 线性控制器 微分代数模型 设计 模糊控制
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水轮发电机组的非线性控制器仿真研究 被引量:30
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作者 刘翔 李东海 +1 位作者 姜学智 胡雪蛟 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第1期91-96,共6页
基于水轮发电机组刚性水击模型 ,分别采用逆系统非线性控制和自抗扰控制 (ADRC)方法 ,设计了水门和励磁控制系统。针对水轮发电机组刚性水击模型对象和弹性水击模型对象 ,进行了数值仿真实验。研究结果表明 ,当受控对象与其设计模型接近... 基于水轮发电机组刚性水击模型 ,分别采用逆系统非线性控制和自抗扰控制 (ADRC)方法 ,设计了水门和励磁控制系统。针对水轮发电机组刚性水击模型对象和弹性水击模型对象 ,进行了数值仿真实验。研究结果表明 ,当受控对象与其设计模型接近时 ,逆系统解耦控制具有优良的控制品质 ,但对对象模型变化的适应性较差 ;逆系统两通道独立控制系统具有优良的暂态稳定性 ,但在励磁控制中需另加调压措施 ;自抗扰控制对机组模型结构和参数的变化、内外扰动都具有很好的适应性和鲁棒性 ,控制品质优良 ,是一种很有前景的水轮发电机组控制策略。 展开更多
关键词 水轮发电机组 线性控制器 仿真
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静止无功补偿器的非线性控制器的设计 被引量:20
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作者 栗春 姜齐荣 +1 位作者 王仲鸿 纪勇 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 1998年第6期34-38,共5页
文章针对静止同步补偿器面临的非线性、多目标控制问题,应用直接反馈线性化、内模控制和最优控制理论,并利用合成电势矢量法,设计了可以同时提高系统阻尼与电压控制精度的STATCOM非线性控制器。利用PSASP软件包对单机-... 文章针对静止同步补偿器面临的非线性、多目标控制问题,应用直接反馈线性化、内模控制和最优控制理论,并利用合成电势矢量法,设计了可以同时提高系统阻尼与电压控制精度的STATCOM非线性控制器。利用PSASP软件包对单机-无穷大系统进行的数字仿真表明,该控制器优于常规PI控制器。 展开更多
关键词 静止同步补偿器 交流输电系统 线性控制器
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SVC综合非线性控制器在交直流混合系统中的应用 被引量:21
4
作者 马幼捷 周雪松 相伟 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第9期19-23,共5页
该文给出了采用实用信号调制的SVC综合非线性控制器,对SVC在交直流混合系统中的应用进行了数字仿真研究,比较了SVC不调节时、采用常规电压调节时、采用电压型非线性控制时和采用信号调制型非线性控制时的不同控制效果。研究表明,信号调... 该文给出了采用实用信号调制的SVC综合非线性控制器,对SVC在交直流混合系统中的应用进行了数字仿真研究,比较了SVC不调节时、采用常规电压调节时、采用电压型非线性控制时和采用信号调制型非线性控制时的不同控制效果。研究表明,信号调制型SVC综合非线性控制器,能够给系统提供较强的阻尼,从而提高了整个交直流混合系统的暂态稳定性。 展开更多
关键词 交直流混合系统 SVC 综合非线性控制器 电力系统 直流输电 交流输电
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基于多目标进化算法的TCSC非线性控制器设计 被引量:7
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作者 张鹏翔 江全元 +1 位作者 曹一家 程时杰 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2003年第13期40-44,共5页
提出了一种利用多目标进化算法设计可控串联补偿 (TCSC)非线性稳定控制器的方案 ,设计目标是选取合适的控制器参数 ,达到提高电力系统暂态稳定性的效果。将非线性控制器反馈增益的选择归结为参数优化问题 ,并且在优化过程中同时考虑电... 提出了一种利用多目标进化算法设计可控串联补偿 (TCSC)非线性稳定控制器的方案 ,设计目标是选取合适的控制器参数 ,达到提高电力系统暂态稳定性的效果。将非线性控制器反馈增益的选择归结为参数优化问题 ,并且在优化过程中同时考虑电力系统响应的多项性能指标。采用该方法优化的非线性控制器参数可以较有效地阻尼电力系统振荡。 展开更多
关键词 可控串联补偿 线性控制器 多目标进化算法
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基于哈密顿理论的发电机汽门鲁棒非线性控制器设计 被引量:9
6
作者 马进 席在荣 梅生伟 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2001年第18期7-10,15,共5页
提出了利用 Hamiltonian能量函数理论设计非线性鲁棒控制器的方法 ,设计了发电机汽门的非线性鲁棒控制器 ,并且给出了估计干扰抑制增益的一个充分条件 ,所得控制器结构简单 ,易于工程实现。由于在控制器设计中未用到任何线性化方法 ,因... 提出了利用 Hamiltonian能量函数理论设计非线性鲁棒控制器的方法 ,设计了发电机汽门的非线性鲁棒控制器 ,并且给出了估计干扰抑制增益的一个充分条件 ,所得控制器结构简单 ,易于工程实现。由于在控制器设计中未用到任何线性化方法 ,因而所得控制器充分利用了系统的非线性特性。仿真结果证实了理论分析的正确性与控制规律的有效性。 展开更多
关键词 汽门控制 电力系统 稳定性 哈密顿理论 发电机 鲁棒控制器 线性控制器
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TCR—TSC型SVC的非仿射非线性控制器设计 被引量:20
7
作者 丁青青 王赞基 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2002年第14期12-15,共4页
对由晶闸管控制电抗器 (TCR)型装置与多个晶闸管开关电容器 (TSC)型装置组成的静止无功补偿系统 (SVC)建立了一个新的非仿射非线性模型。该模型以晶闸管的触发角为控制量。根据非线性控制的逆系统方法 ,设计了相应的非线性反馈线性化和... 对由晶闸管控制电抗器 (TCR)型装置与多个晶闸管开关电容器 (TSC)型装置组成的静止无功补偿系统 (SVC)建立了一个新的非仿射非线性模型。该模型以晶闸管的触发角为控制量。根据非线性控制的逆系统方法 ,设计了相应的非线性反馈线性化和极点配置的组合控制器。在控制器的设计中利用插值法导出了一个超越方程解函数的具有较高精度的近似计算公式。仿真结果表明了该设计方法的正确性和有效性。 展开更多
关键词 TCR-TSC型SVC 非仿射非线性控制器 设计 电力系统 逆系统方法 静止无功补偿系统
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航天器相对大角度姿态跟踪非线性控制器设计 被引量:4
8
作者 陈刚 康兴无 +1 位作者 乔洋 陈士橹 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期556-559,662,共5页
采用修改的Rodrigues参数表示相对姿态矩阵,结合相对姿态运动学方程和相对姿态动力学方程,利用Lyapunov理论的控制方法设计了非线性控制器。该方法的一个重要的优势是可以将姿态状态的跟踪控制设计问题转变成姿态状态控制的调节器设计问... 采用修改的Rodrigues参数表示相对姿态矩阵,结合相对姿态运动学方程和相对姿态动力学方程,利用Lyapunov理论的控制方法设计了非线性控制器。该方法的一个重要的优势是可以将姿态状态的跟踪控制设计问题转变成姿态状态控制的调节器设计问题,使得设计过程将大大简化。采用机动角速度受限的控制算法对控制器进行了仿真试验。验证了此控制器鲁棒性和抗干扰性较强,姿态角速度在陀螺的饱和范围以内,具有一定的工程应用价值。 展开更多
关键词 大角度 姿态状态跟踪 线性控制器
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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
9
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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VSC-HVDC输电系统的非线性控制器设计 被引量:3
10
作者 彭建春 金灵满 曾超 《湖南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第8期38-42,共5页
在分析基于电压源换流器的高压直流输电系统(VSC-HVDC)的非线性模型的基础上,运用非线性系统控制理论的状态反馈和坐标变换方法,将系统的非线性模型转化为完全能控的线性模型.再根据线性系统的最优控制理论得出了系统的最优控制规律.在... 在分析基于电压源换流器的高压直流输电系统(VSC-HVDC)的非线性模型的基础上,运用非线性系统控制理论的状态反馈和坐标变换方法,将系统的非线性模型转化为完全能控的线性模型.再根据线性系统的最优控制理论得出了系统的最优控制规律.在此基础上设计了系统的非线性控制器.对所提出的非线性控制器和传统的PI控制器分别进行了计算机仿真研究.结果表明:在VSC-HVDC系统遭受扰动或故障后,所设计的非线性控制器比传统的PI控制器能更快更好地使系统恢复到正常状态,有效改善了系统的动态性能. 展开更多
关键词 状态反馈 最优控制 线性控制器 PI控制器 电压源换流器
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新型变速恒频风力发电系统的非线性控制器设计 被引量:3
11
作者 李富柱 Wen Cher +1 位作者 王存堂 郭玉琴 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第10期2429-2434,共6页
针对当前采用电力电子变流设备完成变速恒频风力发电的成本高及可靠性有待改善等问题,提出一种利用变量泵.变量马达组成的液压无级调速系统实现风力发电变速恒频的新方法。基于新型风力发电变速恒频液压无级调速系统的工作原理,建立... 针对当前采用电力电子变流设备完成变速恒频风力发电的成本高及可靠性有待改善等问题,提出一种利用变量泵.变量马达组成的液压无级调速系统实现风力发电变速恒频的新方法。基于新型风力发电变速恒频液压无级调速系统的工作原理,建立该系统的风-机-液动力学模型,并针对其强非线性、多输入多输出特点,设计非线性精确反馈线性化的非线性控制器。以10kW风力发电系统运行的仿真结果显示,在湍流强度为12%的10rrds额定风速输入工况下,该非线性控制系统能有效的控制发电机输出频率为49.67.50.23Hz。 展开更多
关键词 液压无级调速系统 风力发电 变速恒频 线性控制器 反馈线性
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基于特征结构配置的非线性控制器在直接力控制中的应用 被引量:2
12
作者 史静平 章卫国 穆旭 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2006年第3期17-19,共3页
针对直接力控制中的直接升力模态,文中提出了一种基于特征结构配置法的非线性控制器。仿真表明:采用该控制器的飞行控制系统实现了纵向力矩之间的解耦,并具有良好的动态性能和较强的鲁棒性。
关键词 直接力控制 特征结构配置 解耦 线性控制器 鲁棒
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一种用于非线性控制器设计的改进型气体质量流量计算公式 被引量:2
13
作者 曹剑 朱笑丛 +1 位作者 王燕坤 陶国良 《液压与气动》 北大核心 2013年第8期27-30,共4页
对于气动伺服系统的实时反馈控制,流通截面在控制过程中是变化的,而目前常用的阀口稳态流量公式是流通截面在实验过程中保持不变的气动元件,且气体在元件内部的流动是定常流动。为了寻找一种便于非线性控制器设计的质量流量公式,保持公... 对于气动伺服系统的实时反馈控制,流通截面在控制过程中是变化的,而目前常用的阀口稳态流量公式是流通截面在实验过程中保持不变的气动元件,且气体在元件内部的流动是定常流动。为了寻找一种便于非线性控制器设计的质量流量公式,保持公式分段函数连续性与可导性,该文通过对圣维南质量流量公式的流量系数进行参数线性化与对临界压力比进行修正,提出了一种改进型气体质量流量公式。将实际的压力微分与由质量流量公式计算所得的压力微分进行对比十分吻合,试验结果表明了所提出改进型气体质量流量计算公式的有效性。 展开更多
关键词 气动伺服控制 线性控制器 圣维南公式 质量流量公式
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用虚拟目标值和支持向量机直接设计非线性控制器 被引量:3
14
作者 李益国 沈炯 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期383-386,共4页
对于复杂被控对象,通常采用间接方法设计控制系统.由于必须首先辨识对象模型,因此这类方法往往耗时较多.本文基于虚拟目标值反馈调整(VRFT)方法的思想,利用支持向量机(SVM),给出一种非线性控制器直接设计方法.论文首先分析了VRFT方法与... 对于复杂被控对象,通常采用间接方法设计控制系统.由于必须首先辨识对象模型,因此这类方法往往耗时较多.本文基于虚拟目标值反馈调整(VRFT)方法的思想,利用支持向量机(SVM),给出一种非线性控制器直接设计方法.论文首先分析了VRFT方法与内模控制的关系,接着给出了基于虚拟目标值(VR)和SVM的非线性控制器的结构和设计步骤.仿真结果表明,该方法具有良好的处理非线性和噪声的能力,并且能消除稳态误差.与经典基于神经网络(NN)的间接模型参考控制方法相比,计算量大大降低。 展开更多
关键词 线性控制器设计 虚拟目标值反馈调整 支持向量机
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磨床PMLSM进给单元鲁棒非线性控制器研究 被引量:1
15
作者 徐月同 傅建中 陈子辰 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第11期1765-1768,共4页
为了解决永磁直线同步电机(PMLSM)进给单元模型摄动大、扰动力复杂的问题,设计了一种全局稳定的非线性控制器.为了增加系统的稳定性及跟踪性能,该非线性控制器充分利用了位置偏差及其积分、速度及其偏差以及参考输入的二次导数等信息,... 为了解决永磁直线同步电机(PMLSM)进给单元模型摄动大、扰动力复杂的问题,设计了一种全局稳定的非线性控制器.为了增加系统的稳定性及跟踪性能,该非线性控制器充分利用了位置偏差及其积分、速度及其偏差以及参考输入的二次导数等信息,构建了Lyapunov函数来检验非线性控制器的稳定性.仿真和实验结果表明,该非线性控制器的误差跟踪、速度响应等性能远远优于传统的内嵌式PI控制器,该控制器对系统的模型摄动具有鲁棒稳定性,抗扰动能力强,并减小了不同切削深度引起的速度波动. 展开更多
关键词 进给单元 永磁直线同步电机 线性控制器 LYAPUNOV函数
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基于模糊动态模型的非线性控制器综合与分析 被引量:1
16
作者 丁海山 毛剑琴 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第10期2206-2209,2345,共5页
基于控制对象的模糊动态模型,分别给出了连续和离散情形下的非线性状态反馈控制器的设计方法,并对其稳定性进行了分析,得到了确保系统全局稳定的充分条件。该方法将传统的模糊控制器中的加权系数视为非线性增益,使得控制器的设计更为灵... 基于控制对象的模糊动态模型,分别给出了连续和离散情形下的非线性状态反馈控制器的设计方法,并对其稳定性进行了分析,得到了确保系统全局稳定的充分条件。该方法将传统的模糊控制器中的加权系数视为非线性增益,使得控制器的设计更为灵活。通过仿真算例,验证了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 线性控制器 状态反馈 稳定性分析 模糊动态模型
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开关式直流功率变换器的非线性控制器设计 被引量:2
17
作者 梁贵书 董华英 《华北电力学院学报》 北大核心 1996年第4期26-31,共6页
将非线性控制的逆系统方法应用于脉宽调制(PWM)控制的变换器,并借助于变换器的非线性无穷大频率平均模型,提出了变换器非线性控制的逆系统设计方法,推导出了变换器的非线性控制规律。通过对升压式变换器的计算机仿真分析。
关键词 线性控制器 直流 功率变换器 脉宽调制
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纯电压型 SVC 非线性控制器的研究 被引量:1
18
作者 马幼捷 《中国电力》 CSCD 北大核心 1998年第6期10-12,20,共4页
应用直接反馈线性化理论设计了一种纯电压型SVC非线性控制器。其突出优点是:鲁棒性好,动态电压支撑能力强,但是SVC定电压控制不能提供系统阻尼。
关键词 SVC 线性控制器 电力系统 稳定性 纯电压型
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Lur’e 系统镇定问题的非线性控制器设计(英文)
19
作者 郭雷 臧明磊 冯纯伯 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第6期788-792,共5页
本文研究了用Lur’e 多非线性系统描述的被控对象的镇定问题.把问题的可解性归结到特殊的多线性矩阵不等式的可解性.非线性状态反馈和输出反馈控制器的设计分别依赖于一个双线性和三个三线性矩阵不等式的解.
关键词 线性系统 Lur'e系统 镇定 线性控制器 设计
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永磁风电机组全程高效风能获取非线性控制器设计
20
作者 王冰 张一鸣 周建良 《河海大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2013年第2期166-170,共5页
针对永磁风电机组中存在的主要非线性环节(风能捕获功率的复杂非线性、发电机的典型非线性),设计风机转子角速度决策环节和非线性控制器,实现对风电机组的精确控制,达到全风速范围高效风能获取的目标。首先通过非线性观测器得到风速估计... 针对永磁风电机组中存在的主要非线性环节(风能捕获功率的复杂非线性、发电机的典型非线性),设计风机转子角速度决策环节和非线性控制器,实现对风电机组的精确控制,达到全风速范围高效风能获取的目标。首先通过非线性观测器得到风速估计值,然后通过风能捕获功率的复杂非线性函数分析得到角速度参考值,最后利用角速度参考值与实际角速度值的差值驱动非线性控制器得到控制电压,以实现全程高效风能获取。针对风电机组模型,基于Lyapunov定理设计非线性控制器,能使实际角速度准确跟踪理想角速度的变化。仿真验证结果表明,非线性控制器的设计方法可行、有效。 展开更多
关键词 永磁风电机组 线性控制器设计 Lyapunov定理 高效风能
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