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基于改进下垂控制的微网孤岛运行研究 被引量:12
1
作者 潘庭龙 万红淑 纪志成 《控制工程》 CSCD 北大核心 2014年第4期496-500,共5页
针对传统下垂控制不能稳定微网频率的缺陷,在有功-频率(P-f)下垂方程中引入Sigmoid函数,使微网的频率能自主限制在一定范围内,保证微网的频率稳定性。在多微源并联微网系统中,由于线路阻抗差异引起的无功功率分配问题,采用修正无功-电压... 针对传统下垂控制不能稳定微网频率的缺陷,在有功-频率(P-f)下垂方程中引入Sigmoid函数,使微网的频率能自主限制在一定范围内,保证微网的频率稳定性。在多微源并联微网系统中,由于线路阻抗差异引起的无功功率分配问题,采用修正无功-电压(QV)下垂系数来补偿线路阻抗的压降,从而提高功率分配精度,并限定了电压的范围,使负荷点电压得到了保证。在PSCAD仿真软件中搭建了模型,仿真结果验证了引入Sigmoid函数和修正系数法的下垂控制,能使微网频率和负荷点电压自动保持在一定的范围内。改进的下垂控制策略适用于多微源微网在孤岛模式下的控制系统,可以提高微网运行的稳定性。 展开更多
关键词 微网 孤岛模式 下垂控制 SIGMOID函数 修正系数法
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风力发电系统独立变桨距载荷优化控制研究 被引量:12
2
作者 潘庭龙 马忠鑫 +1 位作者 卢恩超 孙承奇 《控制工程》 CSCD 北大核心 2014年第2期219-222,共4页
对风力发电系统独立变桨距控制原理进行阐述。建立了风力发电机组桨叶载荷的数学模型,利用Coleman坐标变换实现了将桨叶上的载荷转换成轮毂处倾斜方向和偏航方向的疲劳载荷,并且实现了二者的解耦,简化了控制器的设计;之后利用Coleman逆... 对风力发电系统独立变桨距控制原理进行阐述。建立了风力发电机组桨叶载荷的数学模型,利用Coleman坐标变换实现了将桨叶上的载荷转换成轮毂处倾斜方向和偏航方向的疲劳载荷,并且实现了二者的解耦,简化了控制器的设计;之后利用Coleman逆变换实现了桨距角的微调。该控制系统根据随机风速的变化,利用独立变桨控制对风力机桨叶桨距角进行实时调节,以达到减小风电机组关键部件载荷的目的。仿真结果表明,当风速达到额定值以上时,该控制策略在统一变桨距控制的基础上,不仅保证输出功率近似相等,而且减小了桨叶所承受的疲劳载荷,也减小了风力机组其他关键部件的疲劳载荷。 展开更多
关键词 风力发电系统 独立变桨距控制 载荷优化
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基于灰色动态预测的风力发电系统容错控制策略研究 被引量:7
3
作者 季凌燕 沈艳霞 吴定会 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2014年第7期37-43,共7页
提出了一种新型的风力发电系统的主动容错控制策略。引入灰色动态预测模型,对传感器故障进行预测。基于风力发电系统模糊模型,设计容错控制器,利用邻近两状态反馈回路补偿失效回路的系统重构方法,重新确定系统反馈控制律。仿真结果表明... 提出了一种新型的风力发电系统的主动容错控制策略。引入灰色动态预测模型,对传感器故障进行预测。基于风力发电系统模糊模型,设计容错控制器,利用邻近两状态反馈回路补偿失效回路的系统重构方法,重新确定系统反馈控制律。仿真结果表明在额定风速以下,传感器发生故障时系统的功率系数和叶尖速比均能保持在最优值,从而实现额定风速以下的最大风能捕获。 展开更多
关键词 灰色预测模型 传感器故障诊断 容错控制 系统重构
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基于无源性永磁同步电机模糊滑模控制系统研究 被引量:17
4
作者 沈艳霞 纪志成 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第17期4012-4016,共5页
结合无源性控制和滑模控制两种非线性控制方法,并引入交流伺服系统,提出永磁同步电机(PMSM)的无源性滑模控制方法。文中分析了PMSM的无源性,并由此推导出矢量控制算法,采用滑模控制方法,设计了滑模速度控制器,从PMSM能量无源性的角度对... 结合无源性控制和滑模控制两种非线性控制方法,并引入交流伺服系统,提出永磁同步电机(PMSM)的无源性滑模控制方法。文中分析了PMSM的无源性,并由此推导出矢量控制算法,采用滑模控制方法,设计了滑模速度控制器,从PMSM能量无源性的角度对控制器稳定性进行了证明,控制器参数由Lyapunov函数稳定性理论给出。针对滑模切换函数的高频"抖动"现象,采用模糊控制方法,设计了模糊切换函数,削弱了滑模切换函数的"抖动"。Simulink仿真和dSPACE实验结果表明:控制系统能够稳定运行,具有良好的动、静态性能和抗扰动能力。 展开更多
关键词 永磁同步电机 矢量控制 无源性控制 滑模控制
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风光储微网系统孤岛运行控制策略研究 被引量:15
5
作者 王建萍 潘庭龙 《可再生能源》 CAS 北大核心 2016年第12期1804-1810,共7页
文章建立了基于光伏发电系统、永磁同步风力发电系统以及混合储能系统的微网系统,主要对低压微网孤岛运行控制策略进行研究。针对传统单一主电源控制存在的缺陷,设计了由超级电容和蓄电池组成的混合储能系统作为主电源,采用改进V/F控制... 文章建立了基于光伏发电系统、永磁同步风力发电系统以及混合储能系统的微网系统,主要对低压微网孤岛运行控制策略进行研究。针对传统单一主电源控制存在的缺陷,设计了由超级电容和蓄电池组成的混合储能系统作为主电源,采用改进V/F控制策略,为微网系统提供电压和频率支撑,同时在微网系统频率波动时实现功率的快速跟踪;风力发电系统和光伏发电系统作为从电源,采用按最大功率跟踪输出的PQ控制策略。基于PSCAD/EMTDC仿真平台建立了微网系统仿真模型并对不同运行工况进行仿真实验,仿真结果表明了该控制策略的有效性,同时微网孤岛运行的可靠性和稳定性得到了提高。 展开更多
关键词 风光储微网 孤岛模式 V/F控制 PQ控制
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风电系统滑模极值搜索MPPT控制方法研究 被引量:5
6
作者 潘庭龙 沈艳霞 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第12期2193-2197,共5页
在分析变速恒频双馈风电系统常规MPPT控制方法的基础上,结合滑模控制与极值搜索控制原理,提出一种新的风电系统MPPT控制方法,并针对其参数变化对控制性能的影响进行研究。该控制方法的唯一输入变量为电机定子侧输出有功功率,输出为发电... 在分析变速恒频双馈风电系统常规MPPT控制方法的基础上,结合滑模控制与极值搜索控制原理,提出一种新的风电系统MPPT控制方法,并针对其参数变化对控制性能的影响进行研究。该控制方法的唯一输入变量为电机定子侧输出有功功率,输出为发电机转子速度的优化给定值,避免了常规控制方法需要测量风速、获取风机模型及参数、计算功率和转速的微分等缺点。仿真结果证明了其有效性。 展开更多
关键词 风电系统 MPPT 滑模控制 极值搜索控制
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基于观测器设计的移动小车自适应轨迹跟踪控制研究
7
作者 孙子文 陈鹏程 纪志成 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第20期4773-4775,4826,共4页
提出了一种基于观测器设计的自适应轨迹跟踪控制算法,在无法准确测量移动机器人位姿的情况下,基于其完整动力学模型,实现机器人轨迹跟踪控制问题。方法考虑了实际参数的移动机器人完整动力学模型,将位姿观测器和自适应控制策略相结合,... 提出了一种基于观测器设计的自适应轨迹跟踪控制算法,在无法准确测量移动机器人位姿的情况下,基于其完整动力学模型,实现机器人轨迹跟踪控制问题。方法考虑了实际参数的移动机器人完整动力学模型,将位姿观测器和自适应控制策略相结合,设计了一种移动机器人完整的自适应观测器轨迹跟踪控制策略。仿真结果表明该控制策略的正确性和有效性。 展开更多
关键词 轨迹跟踪控制 观测器设计 自适应控制 移动机器人
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基于分时-相位控制串联谐振逆变器的研究 被引量:1
8
作者 沈冬辉 沈锦飞 +1 位作者 周克冬 邱正伟 《现代电子技术》 2009年第18期205-207,210,共4页
针对串联谐振逆变器频率提高和功率调节难的问题,提出了新型分时-相位复合控制策略,采用逆变开关的分时段控制来提高频率,通过改变电压电流的相位差来调节功率。在系统建模和理论分析的基础上,分析电路的结构和工作原理,并对其进行相关... 针对串联谐振逆变器频率提高和功率调节难的问题,提出了新型分时-相位复合控制策略,采用逆变开关的分时段控制来提高频率,通过改变电压电流的相位差来调节功率。在系统建模和理论分析的基础上,分析电路的结构和工作原理,并对其进行相关的计算机仿真分析,给出了仿真波形。结果表明,该控制方法结构简单、控制方便,功率调节容易,可以实现基于时间分割的倍频控制,有效地提高了电源的频率,具有很好的应用前景。 展开更多
关键词 感应加热 串联谐振 时间分割 相位控制
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磁耦合谐振式无线电能传输ARM和CPLD控制研究 被引量:6
9
作者 方楚良 沈锦飞 《电源学报》 CSCD 2015年第2期94-98,共5页
磁耦合谐振式无线电能传输是中距离传输技术。两个耦合电路通过电磁场传递能量,当发射回路和接收回路处于谐振状态时,谐振体之间能量交换效率最高。设计了1台谐振频率70 k Hz的实验装置,发射端以ARM和CPLD为主控芯片,接收端以ARM为主控... 磁耦合谐振式无线电能传输是中距离传输技术。两个耦合电路通过电磁场传递能量,当发射回路和接收回路处于谐振状态时,谐振体之间能量交换效率最高。设计了1台谐振频率70 k Hz的实验装置,发射端以ARM和CPLD为主控芯片,接收端以ARM为主控芯片,分模块设计了控制电路,并提出了一种基于ARM的频率跟踪控制方法。实验表明,控制系统运行稳定,控制效果理想。 展开更多
关键词 磁耦合谐振 控制系统 ARM CPLD
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三相双开关四线PFC电路CCM控制策略的研究
10
作者 丁杨 沈锦飞 《现代电子技术》 2010年第10期190-192,195,共4页
三相双开关四线制PFC电路由于其电路结构简单、部分解耦的特点,逐渐受到更多的关注。常规的控制方法是电路工作在DCM模式下,控制虽然简单,但THD较大。在此提出了一种在CCM模式下的控制方法。该控制方法的优势在于前端储能电感和电容的... 三相双开关四线制PFC电路由于其电路结构简单、部分解耦的特点,逐渐受到更多的关注。常规的控制方法是电路工作在DCM模式下,控制虽然简单,但THD较大。在此提出了一种在CCM模式下的控制方法。该控制方法的优势在于前端储能电感和电容的容量小,成本低,功率因数高,适用于中、大功率应用场合。 展开更多
关键词 三相双开关 PFC CCM 控制方法
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基于PSO粒子群算法的LED照明系统光照均匀性研究 被引量:41
11
作者 赵芝璞 季凌燕 +1 位作者 沈艳霞 苏宙平 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第12期1677-1682,共6页
实现大功率LED阵列在目标平面上的照度均匀分布对于照明系统具有十分重要的意义。不同于传统解析计算方法,本文采用粒子群(PSO)算法来优化平面随机分布的LED阵列结构,使其在目标光照平面上光照分布均匀。首先推导了LED阵列的照度分布函... 实现大功率LED阵列在目标平面上的照度均匀分布对于照明系统具有十分重要的意义。不同于传统解析计算方法,本文采用粒子群(PSO)算法来优化平面随机分布的LED阵列结构,使其在目标光照平面上光照分布均匀。首先推导了LED阵列的照度分布函数,并在此基础上以光照函数的标准差构建一个评价函数,衡量光照分布均匀度。在Matlab中编程获得光照分布最优时候的LED阵列结构数据,并将几何模型导入光学仿真软件Tracepro中进行优化模拟,仿真结果表明该算法有效可行。 展开更多
关键词 LED阵列 粒子群算法 光照度 均匀化
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LPV动态补偿的风能转换系统变桨距控制 被引量:17
12
作者 沈艳霞 朱芸 纪志成 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第11期1282-1288,共7页
当风速超过额定值时,风能转换系统需要控制节距角来实现额定恒功率控制,同时控制电机电磁转矩使转速维持在其额定值以减少系统振荡.建立了风能转换系统的机理模型并得到其线性参数变化(LPV)系统模型;在多变量(MV)控制策略的基础上,设计... 当风速超过额定值时,风能转换系统需要控制节距角来实现额定恒功率控制,同时控制电机电磁转矩使转速维持在其额定值以减少系统振荡.建立了风能转换系统的机理模型并得到其线性参数变化(LPV)系统模型;在多变量(MV)控制策略的基础上,设计了基于LPV模型的增益调度控制器,对节距角和电磁转矩进行动态补偿;基于dSPACE的风能转换系统硬件在回路仿真平台进行实验研究,结果表明补偿后系统的功率误差更小,电机转速及转矩的波动明显减小,体现了更好的动态性能. 展开更多
关键词 风能转换系统 线性参数变化系统模型 增益调度控制 动态补偿
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风能转换系统执行器故障重构与容错控制 被引量:8
13
作者 沈艳霞 贺庆楠 +1 位作者 杨雄飞 赵芝璞 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期413-420,共8页
针对风能转换系统中执行器故障,论文提出了一种新型的主动容错控制策略.设计滑模故障观测器,实时动态采集执行器故障前后数据信息,对执行器故障进行重构,达到故障诊断的目的.通过补偿控制,保证了滑模控制器对风能转换系统的可靠控制输入... 针对风能转换系统中执行器故障,论文提出了一种新型的主动容错控制策略.设计滑模故障观测器,实时动态采集执行器故障前后数据信息,对执行器故障进行重构,达到故障诊断的目的.通过补偿控制,保证了滑模控制器对风能转换系统的可靠控制输入,以达到对执行器故障主动容错的功能.仿真结果表明,滑模故障观测器模块能够实时精确地重构风能转换系统执行器故障,主动补偿容错控制器在不影响风能转换系统动态性能的情况下,仍能实现系统的最大风能的捕获. 展开更多
关键词 风能转换系统 滑模观测器 故障重构 故障诊断 补偿控制 容错控制
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无线网络控制系统建模与鲁棒控制分析 被引量:9
14
作者 王艳 张东彪 纪志成 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2009年第9期2189-2194,共6页
针对无线网络控制系统(wireless networked control system,WINCS)中长网络诱导时延对系统稳定性的影响,通过将不确定时延等效为系统参数的不确定性,建立了长时延WINCS的参数不确定离散时间系统模型。在该模型基础上,利用Lyapunov函数方... 针对无线网络控制系统(wireless networked control system,WINCS)中长网络诱导时延对系统稳定性的影响,通过将不确定时延等效为系统参数的不确定性,建立了长时延WINCS的参数不确定离散时间系统模型。在该模型基础上,利用Lyapunov函数方法,获得闭环WINCS渐近稳定的充分条件。通过线性矩阵不等式形式,给出了WINCS状态反馈控制器的参数化设计方法。最后通过数值仿真验证了建模与控制方法的有效性。 展开更多
关键词 控制 无线网络 LYAPUNOV函数 线性矩阵不等式 时延
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基于PSIM断续导通模式的DC-DC变换器的建模与仿真研究 被引量:15
15
作者 华建军 沈艳霞 纪志成 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第5期522-528,共7页
根据DC-DC变换的基本原理,在断续导通模式下,依据状态空间法建立了BUCK、BOOST、BUCK/BOOST三种变换器的数学模型,并在此基础上基于PSIM(Powersim)对三种变换电路分别构建了仿真模型。利用该仿真模型不仅可以有效模拟实际的DC-DC变换电... 根据DC-DC变换的基本原理,在断续导通模式下,依据状态空间法建立了BUCK、BOOST、BUCK/BOOST三种变换器的数学模型,并在此基础上基于PSIM(Powersim)对三种变换电路分别构建了仿真模型。利用该仿真模型不仅可以有效模拟实际的DC-DC变换电路的运行特性,而且还可以采用不同的控制算法、控制策略对该模型进行闭环控制,为分析设计DC-DC变换电路及其控制系统提供了有效的方法,同时也为实际电路的设计调试提供了新思路。仿真结果与理论分析一致,表明了建模方法的正确性。 展开更多
关键词 DC-DC变换 Powersim 软开关 电力电子
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永磁同步电机的模型参考模糊自适应控制 被引量:11
16
作者 高春能 沈艳霞 纪志成 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第7期1817-1820,共4页
采用模糊基函数形式,将永磁同步电机时变参数的辨识转化为对模糊基函数权系数的辨识问题,经过离线学习和在线自适应调节的模糊估计器具有对永磁同步电机时变参数的逼近能力。利用参数跟踪误差和控制预测误差信息,设计模型参考模糊自适... 采用模糊基函数形式,将永磁同步电机时变参数的辨识转化为对模糊基函数权系数的辨识问题,经过离线学习和在线自适应调节的模糊估计器具有对永磁同步电机时变参数的逼近能力。利用参数跟踪误差和控制预测误差信息,设计模型参考模糊自适应速度控制器,基于Lyapunov稳定性理论分析了控制器的收敛性,仿真及dSPACE实验结果表明:所设计的永磁同步电机控制系统具有较好的参数跟踪及控制性能。 展开更多
关键词 永磁同步电机(PMSM) 模型参考自适应控制 模糊自适应控制 dSAPCE
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基于终端不变集的Maurkov跳变系统约束预测控制 被引量:12
17
作者 刘飞 蔡胤 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第4期496-499,共4页
针对离散Markov跳变系统,研究带输入输出约束的有限时域预测控制问题.对于给定预测时域内的每条模态轨迹,设计控制输入序列,驱动系统状态到达相应的终端不变集内,在预测时域外,则寻求一个虚拟的状态反馈控制器以保证系统的随机稳定性,... 针对离散Markov跳变系统,研究带输入输出约束的有限时域预测控制问题.对于给定预测时域内的每条模态轨迹,设计控制输入序列,驱动系统状态到达相应的终端不变集内,在预测时域外,则寻求一个虚拟的状态反馈控制器以保证系统的随机稳定性,在此基础上,分别给出了以线性矩阵不等式(LMI)描述的带输入、输出约束预测控制器的设计方法. 展开更多
关键词 MARKOV跳变系统 约束控制 滚动时域控制 终端不变集 正半定规划
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基于自适应动态搜索粒子群的SVM参数优化研究 被引量:10
18
作者 高春能 张彪 纪志成 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第12期2958-2964,2972,共8页
针对小麦加工HACCP(Hazard Analysis and Critical Control Point)关键控制点的选择问题,采用一种基于支持向量机模型来实现关键控制点智能发现的方法。为了提高小麦加工关键控制点发现试验的识别稳定性和精确性,提出一种自适应动态搜... 针对小麦加工HACCP(Hazard Analysis and Critical Control Point)关键控制点的选择问题,采用一种基于支持向量机模型来实现关键控制点智能发现的方法。为了提高小麦加工关键控制点发现试验的识别稳定性和精确性,提出一种自适应动态搜索粒子群算法优化SVM模型的核函数参数方法,该算法引入进化因子和进化阈值估计进化状态,动态调整搜索策略。当进化因子大于进化阈值时,采用基本粒子群搜索策略;反之,采用反向搜索策略,以扩大种群的多样性。算法基于进化因子为速度定义了速度惯性参数。仿真结果表明,基于ADS-PSO的SVM模型能够很好的实现关键控制点的智能发现,并取得了较高的识别率和稳定性。 展开更多
关键词 HACCP 支持向量机 自适应动态搜索 小麦加工
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基于反馈线性化PMSG风力发电系统控制 被引量:8
19
作者 王伟 陈奇 纪志成 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第6期1397-1401,共5页
在分析了PMSG(永磁同步发电机)风力发电系统数学模型的基础上,以额定风速以下风能的最大捕获为目标,采用反馈线性化结合最优跟踪控制方法设计了PMSG风力发电控制系统,并基于VisSim的直观界面和强大的数学功能,建立了PMSG风力发电控制系... 在分析了PMSG(永磁同步发电机)风力发电系统数学模型的基础上,以额定风速以下风能的最大捕获为目标,采用反馈线性化结合最优跟踪控制方法设计了PMSG风力发电控制系统,并基于VisSim的直观界面和强大的数学功能,建立了PMSG风力发电控制系统的仿真模型。仿真结果表明,风速在额定风速以下大范围变化时,反馈线性化结合最优跟踪控制方法在能有效实现风力发电机组的最大风能捕获。 展开更多
关键词 永磁同步发电机 风力发电系统 VisSim建模与仿真 反馈线性化 最优跟踪控制
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考虑风力发电随机性的超短期风电功率区间预测研究 被引量:8
20
作者 陆欣 沈艳霞 +1 位作者 陈杰 纪志成 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期1307-1315,共9页
首先给出一种评估风电功率区间预测效果的新优化准则,基于人工蜂群算法-神经网络构建简易风电功率区间预测模型,将区间预测模型与马尔科夫链预测模型相结合,对区间内数值点进行概率分析,并通过置信区间修正马尔科夫链预测结果。仿真结... 首先给出一种评估风电功率区间预测效果的新优化准则,基于人工蜂群算法-神经网络构建简易风电功率区间预测模型,将区间预测模型与马尔科夫链预测模型相结合,对区间内数值点进行概率分析,并通过置信区间修正马尔科夫链预测结果。仿真结果表明,该预测方法不仅能准确预测风电功率置信区间,还可从概率的角度对置信区间内数值点进行分析,提高风电功率预测精度,为优化系统提供依据。 展开更多
关键词 风电功率 区间预测 马尔科夫链 置信区间 人工蜂群算法
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