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Second-order Sliding Mode Control of DFIG Based Variable Speed Wind Turbine for Maximum Power Point Tracking 被引量：4
1
作者 Xiangjie Liu Chengcheng Wang Yaozhen Han 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第8期1434-1442,共9页
关键词 风力发电机组 滑模控制器 二阶滑模 变速恒频 最大功率点跟踪 双馈感应发电机 李雅普诺夫函数 发电机转子
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油电混合-机液复合动力传动系统模式切换协调控制 被引量：1
2
作者 朱镇 张勤博 +2 位作者 张宏伟 王德海 陈龙 《西安交通大学学报》 北大核心 2025年第6期185-197,共13页
针对车辆动力传动系统模式切换过程中平稳性不足的问题,设计了一款油电混合-机液复合动力传动系统,将电机和发动机集成作为双动力源,通过机械-液压复合传动装置实现高效动力传递。研究从构型设计和动力传动模式分析入手,分别建立动力系... 针对车辆动力传动系统模式切换过程中平稳性不足的问题,设计了一款油电混合-机液复合动力传动系统,将电机和发动机集成作为双动力源,通过机械-液压复合传动装置实现高效动力传递。研究从构型设计和动力传动模式分析入手,分别建立动力系统、传动系统、切换元件及整车动力传动系统的等效动力学模型,以电机低档切换至混合动力转矩耦合这一复杂过程为典型研究对象,建立物理模型,设计模糊比例、积分、微分(PID)控制器以调节电机转速,结合正交试验法优化切换元件的切换时序,实现电机与切换元件的复合控制。仿真结果表明:优化后的系统显著改善了模式切换的平稳性,输出轴的最大冲击度由11.4188m/s^(3)降低至8.1127m/s^(3),转矩波动系数由4.771减小至3.874,转速波动幅度由17.1186%降低至2.3500%,切换时间由1.5s缩短至0.7s。硬件在环(HIL)测试实验进一步验证了该控制策略在不同模式切换及复杂工况条件下均能表现出良好的适用性和稳定性。 展开更多
关键词 动力传动系统 切换元件 模式切换 模糊PID控制 正交试验
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基于改进趋近律的IPMSM滑模NDOB调速控制 被引量：2
3
作者 谷爱昱 庞城洁 乐敏 《控制工程》 北大核心 2025年第1期92-100,共9页
内置式永磁同步电机(interior permanent magnet synchronous motor,IPMSM)调速系统中的传统滑模控制存在抖振严重、响应速度慢和抗扰能力差等问题。为了增强IPMSM调速系统的控制性能,提出了一种基于改进双幂次趋近律与非线性扰动观测器... 内置式永磁同步电机(interior permanent magnet synchronous motor,IPMSM)调速系统中的传统滑模控制存在抖振严重、响应速度慢和抗扰能力差等问题。为了增强IPMSM调速系统的控制性能,提出了一种基于改进双幂次趋近律与非线性扰动观测器(nonlinear disturbance observer,NDOB)的滑模控制方法。改进双幂次趋近律通过在幂次项引入系统状态变量,使趋近律具有变速趋近特性,解决了滑模趋近速度和抖振抑制间的矛盾。为了进一步增强系统的鲁棒性,设计了NDOB,该观测器不仅可以对扰动进行补偿,还可以通过减小趋近律增益系数进一步抑制系统抖振。仿真结果验证了所提方法的有效性和可行性。 展开更多
关键词 内置式永磁同步电机 改进双幂次趋近律 非线性扰动观测器 滑模控制
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全超导托卡马克核聚变发电装置快控电源的改进灰色预测滑模电流控制
4
作者 黄海宏 陈昭 王海欣 《电工技术学报》 北大核心 2025年第16期5317-5329,共13页
全超导托卡马克核聚变发电装置(EAST)快控电源是实现可控核聚变中等离子体垂直位移控制的重要装置。EAST快控电源采用多个H桥逆变支路并联工作模式,电源的总输出电流对参考电流的快速跟踪控制直接影响等离子体的平衡控制,而各个并联支... 全超导托卡马克核聚变发电装置(EAST)快控电源是实现可控核聚变中等离子体垂直位移控制的重要装置。EAST快控电源采用多个H桥逆变支路并联工作模式,电源的总输出电流对参考电流的快速跟踪控制直接影响等离子体的平衡控制,而各个并联支路的输出电流一致性对支路稳定工作十分重要。为加快EAST快控电源输出电流动态响应速度和保证各个支路电流平衡,该文提出一种改进灰色预测新型快速变幂次趋近率滑模控制方法,实现EAST快控电源输出电流的良好控制。为加快输出电流响应速度,在总输出电流反馈环节加入改进灰色预测,根据输出电流的凹凸性和积分思想对灰色预测背景值进行重构,将预测值加入到原始序列替换旧信息以实现滚动预测,可以有效提高输出电流的预测精度。设计以总电流跟踪参考电流和支路电流均衡为控制目的滑模面,提出一种新型快速变幂次趋近率以加快滑模系统的收敛速度。仿真和实验验证了提出的控制方法对比其他传统控制方法具有更好的支路电流一致性和更快的输出电流响应速度。 展开更多
关键词 全超导托卡马克核聚变发电装置(EAST)快控电源 输出电流 灰色预测 滑模控制
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新型固定时间收敛多幂次趋近律
5
作者 蒲明 廖建春 +3 位作者 但志宏 张松 张葛祥 刘鹏 《控制理论与应用》 北大核心 2025年第5期967-978,共12页
针对现有文献中最新幂次滑模趋近律自适应性弱、全论域收敛速度慢、初始点处存在奇异性等不足,本文提出一种兼顾固定时间收敛和有限时间收敛的新型多幂次滑模趋近律.该趋近律在现有幂次趋近律基础上引入变底函数,结合了幂次函数和指数... 针对现有文献中最新幂次滑模趋近律自适应性弱、全论域收敛速度慢、初始点处存在奇异性等不足,本文提出一种兼顾固定时间收敛和有限时间收敛的新型多幂次滑模趋近律.该趋近律在现有幂次趋近律基础上引入变底函数,结合了幂次函数和指数函数的组合函数,提升了滑模在不同趋近阶段自适应能力及收敛速度,且满足无抖振约束.理论证明了本文趋近律在除原点外的状态空间每一点处均快于现有文献中的新型幂次趋近律,并进一步推导了与初始误差无关的固定收敛时间上界和稳态误差的解析式.最后,仿真结果表明在大扰动和大初始误差条件下,本文方案相对现有3种趋近律总误差分别减小了约74.7%,59.9%以及54.1%.状态反馈信号存在30 dB噪声干扰的情况下,本文方案相对3种趋近律总误差分别减小了约73.4%,57.8%以及51.7%.仿真均验证了本文提出趋近律的优越性与有效性. 展开更多
关键词 多幂次趋近律 滑模控制 固定时间 收敛速度 稳态误差界
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基于超螺旋滑模的ISOP-DAB变换器混合控制策略
6
作者 陶海军 赵蒙恩 +3 位作者 郑征 宋佳瑶 张晨杰 黄涛 《太阳能学报》 北大核心 2025年第7期127-134,共8页
在直流微电网中,针对ISOP-DAB变换器各模块功率不平衡、动态性能差以及变换器回流功率大的问题,该文在扩展移相调制下将双环解耦策略与超螺旋滑模相结合,均压环采用PI控制、输出电压环采用超螺旋滑模控制。在扩展移相调制下,分析单模块... 在直流微电网中,针对ISOP-DAB变换器各模块功率不平衡、动态性能差以及变换器回流功率大的问题,该文在扩展移相调制下将双环解耦策略与超螺旋滑模相结合,均压环采用PI控制、输出电压环采用超螺旋滑模控制。在扩展移相调制下,分析单模块双有源桥(DAB)变换器的两种传输功率模型、软开关特性,建立变换器的降阶模型。应用KKT条件法求解各模块的最优内移相比D_(1i),通过降阶模型及超螺旋算法设计超螺旋滑模控制器,且与均压环共同作用生成外移相比D_(2i),以调节变换器输出电压。最后,搭建两模块ISOP-DAB实验平台进行实验验证,实验结果表明ISOP-DAB系统能在保证各子模块输入均压的同时提高变换器的动态性能,且有效减小变换器产生的回流功率。 展开更多
关键词 直流微电网 超螺旋滑模控制 动态性能 ISOP-DAB变换器 回流功率优化
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构网型光储系统暂态优化控制方法研究
7
作者 夏向阳 张桓祯 +8 位作者 柏文琦 龚芬 彭铖 向德 杨思锐 刘宝仪 罗贤良 余中天 杨林璨 《中南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第7期2756-2766,共11页
针对传统光储虚拟同步发电机(VSG)在大扰动下暂态穿越能力不足的问题,提出一种基于滑模控制的电压自适应切换联合控制策略。该方法通过在有功功率-频率环中引入滑模控制,基于李雅普诺夫稳定性理论设计输出控制律,实现电网电压跌落期间... 针对传统光储虚拟同步发电机(VSG)在大扰动下暂态穿越能力不足的问题,提出一种基于滑模控制的电压自适应切换联合控制策略。该方法通过在有功功率-频率环中引入滑模控制,基于李雅普诺夫稳定性理论设计输出控制律,实现电网电压跌落期间暂态功角波动的严格抑制,并在无功功率-电压环中建立故障电流约束模型,提出电压参考值自适应切换策略,限制故障电流的同时提供一定无功功率支撑。仿真与实验结果表明:所提出的策略显著降低了有功功率超调量,缩短了系统动态恢复时间,在功角稳定、故障电流抑制等暂态特性提升方面具有显著优势。 展开更多
关键词 光储VSG 电网扰动 有功振荡 滑模控制 故障穿越
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基于RIME-IAOA的混合模型短期光伏功率预测
8
作者 王仁明 魏逸明 席磊 《三峡大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2025年第1期81-88,共8页
光伏发电在如今的新能源发展中逐渐成为重点,其中光伏功率预测成为研究的主要方向.为了提升光伏功率预测的精度和效率,提出了RIME-VMD-IAOA-LSTM模型.该模型通过霜冰优化算法(RIME)优化变分模态分解(VMD)的参数来提升分解效率;引入余弦... 光伏发电在如今的新能源发展中逐渐成为重点,其中光伏功率预测成为研究的主要方向.为了提升光伏功率预测的精度和效率,提出了RIME-VMD-IAOA-LSTM模型.该模型通过霜冰优化算法(RIME)优化变分模态分解(VMD)的参数来提升分解效率;引入余弦控制因子的动态边界策略来控制算数优化算法(AOA)数值的增长速率从而提升算法的精度和稳定性;利用自适应T分布变异策略来改进AOA的局部搜索能力和全局开发能力,更好地避免局部最优解.两种智能优化算法的加入使得整体模型的预测效率和速度都有很大提升,实验结果表明组合模型RIMEVMD-IAOA-LSTM相比于其他预测模型有较高的光伏功率预测精度. 展开更多
关键词 霜冰优化算法 变分模态分解 算术优化算法 余弦控制因子策略 自适应T分布策略 短期光伏功率预测
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幂次指数趋近律滑模控制逆变器的分岔与混沌 被引量：1
9
作者 吴荣华 张小红 江伟 《控制理论与应用》 北大核心 2025年第2期311-322,共12页
针对滑模控制逆变器频发的分岔与混沌现象,本文基于滑动模态的存在和到达条件,构造了幂次指数趋近律滑模控制逆变器系统.运用频闪映射理论推导其离散数学模型,采用折叠图、频谱图和分岔图等详细分析此逆变器的复杂动力学演变规律,基于... 针对滑模控制逆变器频发的分岔与混沌现象,本文基于滑动模态的存在和到达条件,构造了幂次指数趋近律滑模控制逆变器系统.运用频闪映射理论推导其离散数学模型,采用折叠图、频谱图和分岔图等详细分析此逆变器的复杂动力学演变规律,基于快变稳定性定理探究系统控制系数的平稳运行域.发现分别随控制系数和内部电路参数在一定范围内变化,系统会出现周期分岔、切分岔、阵发性混沌和多种周期状态共存现象,以及存在控制系数稳定域较窄的缺陷,不利于该逆变器的平稳有序运行.为克服参数变化带来的系统不稳定性隐患,将Washout滤波器混沌抑制方式引入到幂次指数滑模控制逆变器中.该方法利用分岔反控制原理改善系统非线性特性,具有易于实现和控制简单的优点.数值仿真结果验证了此混沌控制策略的可行性和有效性.为幂次指数趋近滑模控制逆变器的优化设计、动态调试和稳态作业提供可参考价值. 展开更多
关键词 逆变器 滑模控制 幂次指数趋近律 分岔 混沌控制 Washout滤波器
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基于DSP的无人机手遥控制器PCM解码装置设计与实现 被引量：4
10
作者 宋辉 袁冬莉 《电子测量技术》 2009年第3期106-109,共4页
分析了PCM与PPM两种编码方式,比较了其应用于无人机飞行控制领域的优劣。针对FUTABA6通道无人机手遥控制器,设计实现了基于TMS320C2812 DSP芯片的PCM波解码器,实现PCM波的捕获和解码运算,通过RS-232串口协议与上位计算机进行通信。上位... 分析了PCM与PPM两种编码方式,比较了其应用于无人机飞行控制领域的优劣。针对FUTABA6通道无人机手遥控制器,设计实现了基于TMS320C2812 DSP芯片的PCM波解码器,实现PCM波的捕获和解码运算,通过RS-232串口协议与上位计算机进行通信。上位机利用MATLAB进行数据的处理。实验表明该解码器可以准确地将无人机遥控器发出的脉冲控制信号数字化解码,显示于上位计算机。 展开更多
关键词 无人机手遥控制器 pcm波解码器 pcm编码方式 DSP2812
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基于变指幂趋近律和高增益观测器的四旋翼模糊滑模控制
11
作者 杨舒博 毛剑琳 +1 位作者 向凤红 徐峰 《应用力学学报》 北大核心 2025年第2期313-322,共10页
针对四旋翼飞行器在未知干扰下跟踪慢、精度低以及模型耦合性强的问题,提出了一种基于变指数幂次趋近律和高增益观测器的模糊滑模控制策略。首先,设计了一种自适应变指数幂次趋近律,通过趋近律中幂次趋近项和指数趋近项的相互作用,使系... 针对四旋翼飞行器在未知干扰下跟踪慢、精度低以及模型耦合性强的问题,提出了一种基于变指数幂次趋近律和高增益观测器的模糊滑模控制策略。首先,设计了一种自适应变指数幂次趋近律,通过趋近律中幂次趋近项和指数趋近项的相互作用,使系统得到较快的趋近时间降低稳态误差;其次,在位置子系统中,采用高增益观测器实现状态估计以抑制耦合;最后,将变论域思想引入自适应模糊控制,在切换控制项设计了一个带有伸缩因子的模糊逼近系数来补偿高增益观测器带来的影响。仿真结果表明,该控制策略能有效削弱抖振,具有较好的动态性能和控制精度;即使在复杂外部干扰的情况下,四旋翼飞行器依然能够迅速按要求进行轨迹跟踪。 展开更多
关键词 四旋翼飞行器 滑模控制 变指数幂次趋近律 高增益观测器 自适应模糊控制 变论域
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面向电驱多回路液压源的永磁同步电机滑模转速控制
12
作者 商晓恒 张正 +4 位作者 曹学鹏 刘晓辉 高扬 刘晓红 吴文海 《中国工程机械学报》 北大核心 2025年第1期28-33,共6页
为解决电驱动多回路液压源中传统永磁同步电机(PMSM)控制方法抗干扰能力不足的问题,基于变系数可变边界层指数趋近律,设计一种快速非奇异终端滑模速度控制器。同时,设计高增益扩张状态观测器,用以估计扰动值,并将其前馈补偿到滑模控制... 为解决电驱动多回路液压源中传统永磁同步电机(PMSM)控制方法抗干扰能力不足的问题,基于变系数可变边界层指数趋近律,设计一种快速非奇异终端滑模速度控制器。同时,设计高增益扩张状态观测器,用以估计扰动值,并将其前馈补偿到滑模控制器输出中,实现对扰动的动态补偿。结果表明:相较于传统滑模控制和比例积分(PI)控制方法,该控制策略在响应速度方面分别提高了18%和30%,抗干扰性能方面分别增强了23.8%和38.4%,稳态误差分别减小62.5%、57.4%。因此,该控制策略较传统滑模具有更低的抖振和更小的稳态误差,较PI具有更小超调和更强抗干扰性能,能够满足液压源的多负载特征驱动要求。 展开更多
关键词 多回路液压源 永磁同步电机 滑模控制 负载观测器
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非对称电网状态下MMC-HVDC改进滑模直接功率控制策略
13
作者 关天一 王怡博 +3 位作者 王睿 赵海乔 郑文婧 孙秋野 《北京航空航天大学学报》 北大核心 2025年第5期1428-1439,共12页
基于模块化多电平换流器的高压直流(MMC-HVDC)输电系统是动态功率平衡系统,在非对称电网状态下,MMC的功率控制一般采用基于传统瞬时功率模型的双闭环矢量控制策略,存在控制结构复杂、控制精度低等问题。为此,引入柔性瞬时功率模型,以有... 基于模块化多电平换流器的高压直流(MMC-HVDC)输电系统是动态功率平衡系统,在非对称电网状态下,MMC的功率控制一般采用基于传统瞬时功率模型的双闭环矢量控制策略,存在控制结构复杂、控制精度低等问题。为此,引入柔性瞬时功率模型,以有功功率和柔性无功功率为控制对象建立通用功率方程,提出一种基于柔性瞬时功率模型的MMC-HVDC改进滑模直接功率控制策略。该策略结合柔性瞬时功率模型和改进滑模控制方法,消除非对称电网状态下MMC输出功率的波动分量,省略了电流内环与功率补偿项,优化了控制结构。仿真和实验结果表明:所提控制策略在非对称电网、参数摄动等运行工况下的动态响应能力、控制精度和鲁棒性更强,更能发挥出柔性瞬时功率模型的优势。 展开更多
关键词 基于模块化多电平换流器的高压直流 非对称电网 滑模控制 柔性瞬时功率模型 鲁棒控制
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基于新型趋近律和EKF的PMSM滑模控制器设计
14
作者 黎心慰 马家庆 +2 位作者 陈昌盛 何志琴 吴钦木 《电子测量技术》 北大核心 2025年第11期42-48,共7页
针对永磁同步电机矢量控制系统在应用传统滑模趋近律控制时存在的d-q轴电流波动大,控制系统中动态性能指标达不到预期等问题,提出了一种基于新型趋近律的滑模控制策略。首先,结合一般幂次趋近律和转速误差幂函数设计一种新型滑模趋近律(... 针对永磁同步电机矢量控制系统在应用传统滑模趋近律控制时存在的d-q轴电流波动大,控制系统中动态性能指标达不到预期等问题,提出了一种基于新型趋近律的滑模控制策略。首先,结合一般幂次趋近律和转速误差幂函数设计一种新型滑模趋近律(NSMRL)算法,并通过Lyapunov函数证明其稳定性。其次,为更进一步降低永磁同步电机的电流谐波占比,改善电流脉动问题,本文提出将扩展卡尔曼滤波器(EKF)结合设计的新型趋近律,在最小方差意义上获得电流的最优预测。仿真结果表明,与传统滑模控制趋近律相比,采用NSMRL的控制器在启动过程中超调减少21.73%突加负载后转速降落减少31 r/min。引入EKF后d-q轴电流波动相较于NSMRL减少92%,EKF有效降低了电流脉动现象。 展开更多
关键词 永磁同步电机 滑模控制 幂次趋近律 扩展卡尔曼滤波器 电流预测
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基于变幂次滑模的三维固定时间的多导弹打击比例导引律
15
作者 李健 刘鹏 +4 位作者 喻小昊 于航 李长生 史云雷 张合 《兵工学报》 北大核心 2025年第7期282-292,共11页
针对多导弹对重要目标同时攻击的问题,提出一种三维固定时间打击多弹比例导引律。建立三维空间内的导弹-目标动力学模型,为降低在三维空间内控制方法的设计难度,在三维空间内确定基准面,将导弹-目标三维空间状态向量分解平行和垂直于基... 针对多导弹对重要目标同时攻击的问题,提出一种三维固定时间打击多弹比例导引律。建立三维空间内的导弹-目标动力学模型,为降低在三维空间内控制方法的设计难度,在三维空间内确定基准面,将导弹-目标三维空间状态向量分解平行和垂直于基准面两个分量,并在上述基准面内分别设计控制方法。其中,平行于基准面基于比例导引法,设计切向和法向加速度作为控制输入,驱使导弹在期望攻击时刻之前达成剩余飞行时间一致;在垂直基准面,基于变幂次改进传统滑模控制法设计导引律,实现多导弹系统前段控制快速收敛与末段控制稳定的兼容。当两个基准面分量都能在预设攻击时间内实现一致性控制时,在三维空间内多导弹系统可完成同步攻击。通过向所设计的导引律中补偿各导弹发射时延,实现多弹系统在异步发射场景下对目标的同步攻击。仿真验证结果表明,所设计的导引律具备快速收敛、稳定性高等特点,不仅适用于同步发射场景,在异步发射时只需将各发导弹发射时延补充至输入端,即可完成攻击时间一致性控制。 展开更多
关键词 导弹 变幂次滑模控制 比例导引律 固定时间打击 三维攻击场景
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基于移相控制与模式切换的双向无线电能传输系统效率优化方法
16
作者 张保坤 邓钧君 +3 位作者 林倪 王震坡 甘海庆 袁晓冬 《电力系统自动化》 北大核心 2025年第16期187-196,共10页
为提升电动汽车双向无线电能传输系统在宽功率范围的运行效率,以采用双耦合双边电感-电容-电容串并联(LCC-LCC)补偿拓扑的系统为研究对象,提出了一种多变量-多模式联合的高效调控策略。首先,推导了谐振网络和功率变换器的高效条件,作为... 为提升电动汽车双向无线电能传输系统在宽功率范围的运行效率,以采用双耦合双边电感-电容-电容串并联(LCC-LCC)补偿拓扑的系统为研究对象,提出了一种多变量-多模式联合的高效调控策略。首先,推导了谐振网络和功率变换器的高效条件,作为效率优化方法的理论依据。其次,研究了适合不同激励电压方案的时域模型;在此基础上,分析了实现阻抗匹配以及功率器件临界软开关、以效率最优为导向的三移相控制方法。然后,研究了高频变换器的全桥、半桥、混合桥这3种运行模式,并通过模式切换来进一步减小外移相角的偏移程度、降低开关损耗、适应不同的参数及工况。最后,搭建了双向无线电能传输系统实验平台,在不同工况下验证了所提模型、方法和策略的有效性。实验结果表明,在5%~100%的功率范围内,系统的直流-直流转换效率保持在94.0%~96.4%。 展开更多
关键词 电动汽车 充放电 双向无线电能传输 效率优化 移相控制 模式切换
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基于滑模策略的微网逆变器负载侧电压-功率自协调控制系统设计
17
作者 张伟琦 王艳敏 +1 位作者 张涵清 王家明 《太阳能学报》 北大核心 2025年第7期164-176,共13页
微网负载侧并/离网状态的变化影响着逆变器的输出状态配置。为进一步增强微网逆变器输出状态的自协调能力,简化多模式控制系统并用的复杂性,基于滑模策略(SMC)设计一种电压-功率自协调控制系统。首先,建立微网逆变器功率传输模型,基于... 微网负载侧并/离网状态的变化影响着逆变器的输出状态配置。为进一步增强微网逆变器输出状态的自协调能力,简化多模式控制系统并用的复杂性,基于滑模策略(SMC)设计一种电压-功率自协调控制系统。首先,建立微网逆变器功率传输模型,基于其有功/无功约束下输出电压特性分析,引入虚拟补偿电压构建电压-功率自协调控制关系;接着,利用SMC策略实现控制系统各模块功能,并结合SMC控制律特性分析其稳定性;最后,设计不同工况下的仿真与实验,分析并验证了所提控制系统能够在逆变器最大输出功率限制下,依据负载侧运行状态自协调转换逆变器输出电压-功率状态,在满足负载侧用电需求的同时有效降低系统的响应时间与输出稳态误差。 展开更多
关键词 微网 三相逆变器 滑模策略 自协调控制 功率约束 电压补偿
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面向海上分频输电的九边形MMC的无源滑模控制策略 被引量：1
18
作者 程启明 杜婷伟 渠博岗 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第3期1088-1098,I0023,共12页
九边形模块化多电平变换器(nonagonal modular multilevel converter,N-MMC)是一种多端口、直接的AC/AC变换器,具有低频性、高可靠性等优点,在海上风电的分频输电领域备受关注。目前,对九边形变换器的研究通常未将内部电气量解耦而直接... 九边形模块化多电平变换器(nonagonal modular multilevel converter,N-MMC)是一种多端口、直接的AC/AC变换器,具有低频性、高可靠性等优点,在海上风电的分频输电领域备受关注。目前,对九边形变换器的研究通常未将内部电气量解耦而直接进行控制,并且当前常用的单一的控制方法均存在一些问题,它们的控制效果有待提升。为了改善其动态响应性能和抗干扰能力,在建立九边形变换器的解耦模型的基础上,将无源控制(passivity-based control,PBC)与滑模控制结合(sliding mode control,SMC)的无源滑模控制(PBC-SMC)用于N-MMC的控制。最后,在Matlab上搭建九边形变换器的PBC-SMC复合控制系统仿真,并模拟稳态、动态、暂态的多种不同工况,对比PI、PBC、PBC-SMC的控制效果,验证PBC-SMC复合控制的响应速度更快、电能质量更高。此外,还在RT-LAB实验平台上验证所提PBC-SMC策略的有效性。 展开更多
关键词 海上风电 分频输电 九边形模块化多电平变换器 无源滑模控制 无源控制 PI控制
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基于模型预测策略的波浪发电无速度传感器滑模控制
19
作者 梁昊晖 杨俊华 +3 位作者 杨梦丽 王超凡 黄逸 罗琦 《电测与仪表》 北大核心 2025年第3期176-182,共7页
为提高复杂海况下直驱式波浪发电系统效率,降低设备维护费用,提出一种基于模型预测策略的无速度传感器滑模控制方案。以电机瞬时功率为成本函数,求解最优电磁力,并将之转换为参考电流。通过矢量控制和模型预测电流控制跟踪电流,实现系... 为提高复杂海况下直驱式波浪发电系统效率,降低设备维护费用,提出一种基于模型预测策略的无速度传感器滑模控制方案。以电机瞬时功率为成本函数,求解最优电磁力,并将之转换为参考电流。通过矢量控制和模型预测电流控制跟踪电流,实现系统最大功率捕获;依据参考电流判断速度方向,设计滑模速度观测器,实现无速度传感器控制。仿真结果表明,模型预测控制策略下系统能够运行在安全约束范围内,输出功率提高,滑模观测器观测精度高,可增强系统鲁棒性和安全性。 展开更多
关键词 波浪发电 模型预测控制 永磁同步直线电机 滑模速度观测器
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基于有限时间观测器的两级式储能变流器改进滑模自抗扰控制
20
作者 黄红杰 皇金锋 周杰 《电工技术学报》 北大核心 2025年第1期178-189,共12页
针对传统控制策略下两级式储能变流器功率变化时的暂态性能差和直流母线电压波动大的问题,该文设计了一种基于有限时间观测器的滑模自抗扰控制(ADRC)策略,并将该控制策略应用于变流器的功率控制和双向DC-DC变换器的直流母线电压控制中... 针对传统控制策略下两级式储能变流器功率变化时的暂态性能差和直流母线电压波动大的问题,该文设计了一种基于有限时间观测器的滑模自抗扰控制(ADRC)策略,并将该控制策略应用于变流器的功率控制和双向DC-DC变换器的直流母线电压控制中以提高系统的暂态性能。首先,该控制策略以自抗扰控制(ADRC)为基础,将变流器之间的耦合部分归入集总扰动中,通过有限时间观测器快速、精准地估计扰动,并将扰动估计值通过前馈补偿以提高控制器的解耦能力;其次,采用基于改进的变速趋近律和积分滑模设计反馈控制律以提高误差的收敛速度和抗扰性能;再次,根据Lyapunov理论证明了该文控制的稳定性和有限时间收敛性;最后,进行了仿真及实验验证。结果表明,该文所提控制策略较PI控制和ADRC策略具有更好的解耦效果,并减小了并网电流谐波,提高了系统暂态响应能力。 展开更多
关键词 两级式储能变流器 有限时间观测器 自抗扰控制 积分滑模 StarSim
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