作者:朱文垚; 张海燕; 俞高伟; 柳毅 期刊:《微电机》 2019年第12期
为了改善永磁同步电机(PMSM)系统的收敛性能,减小系统在负载变化情况下的超调量,研究分析了PMSM的阻尼配置以及负载观测问题,设计了一款转矩观测器以及变阻尼调节器。依据PCHD模型结构原理,推出了PMSM系统的PCHD数学模型。采用无源控制的互联和阻尼配置方法,推出了基于PCHD的PMSM控制系统反馈镇定。为了促使系统加速收敛,利用转矩观测器以及变阻尼调节器,推导出定子电压静态平衡点,使得转速能快速的跟踪给定。仿真验证了基于PCHD模...
作者:杨金明; 姜元; 谢泽坤; 黄秀秀 期刊:《华南理工大学学报·社会科学版》 2019年第06期
针对波浪复杂的变化特性和全封闭波浪发电系统,基于互联-阻尼配置的无源性控制(IDA-PBC)理论,提出了一种对波浪变化情况具有鲁棒性的控制算法.首先建立全封闭波浪发电系统的欧拉-拉格朗日模型(EL),并根据系统结构和动力学特性进行模型分解,再基于李雅普诺夫稳定理论和阻尼注入的方法设计无源控制律,并推导出全封闭波浪发电系统最大平均输出功率下状态量期望值.在Matlab/Simulink仿真环境下搭建了全封闭波浪发电系统的仿真模型,进行...
作者:马良河; 姜建国 期刊:《电工技术学报》 2004年第09期
建立了同步电动机基于E-L(Euler-Lagrange)方程的无源性控制数学模型,基于此模型,针对任意时变且未知的负载转矩,对任意设定的期望转速,通过设计负载转矩估计器和期望轨迹设计器,给出了同步电动机无源性转速跟踪控制器的一般设计方法。这种控制器无需转子阻尼绕组电流观测器,无需磁场定向。仿真证明这种控制器能很好地实现期望的跟踪控制目标,具有较好的跟踪控制效果。
作者:薛花; 李杨; 王育飞; 邓兴成 期刊:《电力电子技术》 2018年第03期
模块化多电平变流器(MMC)已广泛应用于大功率并网逆变系统。针对MMC的多变量、强非线性特性,结合比例积分(PT)控制简单架构,提出新型的无源性PI控制方法,在满足系统全局渐进稳定的前提下,实现期望轨迹的快速跟踪。针对应用中MMC系统参数易摄动问题,在无源性PI反馈控制环中,设计满足Lyapunov稳定性要求的参数寻优前馈补偿器。仿真与实验结果表明所提方法具有响应快速、稳定性高、鲁棒性强的特点。
作者:邹祖冰; 蔡丽娟; 甘辉霞 期刊:《电气自动化》 2004年第03期
本文介绍了无源性系统理论及控制方法,并结合开关变换器脉动和非线性的特点,针对具体的Buck电路,求出储能函数、并根据输出反馈无源定理,构造了DC-DC开关变换器的非线性最优控制规律,仿真和实验,结果验证了控制策略的优良性.
作者:马良河; 姜建国 期刊:《控制理论与应用》 2005年第01期
研究了负载转矩和转子电阻在一般的未知时变情形时对异步电动机期望时变电磁转矩的渐近跟踪控制问题.首先给出了转子电阻和负载转矩在时变已知的情形时无源性控制器的设计方法,然后通过设计负载转矩和转子电阻的在线估计器,得到了转子电阻和负载转矩在时变但未知的一般情形下无源性控制器的设计.仿真结果证明了这样设计的控制器具有良好的性能.
作者:罗芳; 杨向宇; 苏威 期刊:《机械制造与自动化》 2019年第03期
根据电压型PWM整流器的主电路结构,建立了整流器在同步旋转DQ0坐标下的数学模型。根据整流器的无源性,构建了带输出电压调节因子的无源控制器。仿真实验将无源控制器与传统电流内环电压外环的双闭环PI控制器进行了对比。结果表明带电压调节因子的无源控制器具备更好的动静态性能,特别是在参考电压和负载较大扰动的情况下,具备更优动态响应性能的同时保持输出电压几乎不变,因此带电压调节因子的无源控制方法是可行和有效的。
作者:纪志成; 薛花 期刊:《西安交通大学学报》 2004年第12期
利用本质上是非线性反馈控制的无源性控制(PBC)方法与自适应控制相结合,实现负载转矩时变未知情形下磁链、转速的渐近跟踪,并可有效抑制由定、转子电阻变化引起的跟踪误差.该方法从能量角度分析电机控制系统,确定不必抵消的"无功力",设计全局定义的控制律,具有形式简单、无奇异点、鲁棒性好等的特点.基于dSPACE的在线仿真结果表明:系统运行平稳,负载转矩时变未知时,仍可有效渐近跟踪期望的转子磁链和参考转速,具有较优的动静态响应...
作者:舒展; 蔡霞; 陈波; 唐亮 期刊:《电力电子技术》 2017年第09期
并联型有源电力滤波器(APF)因其优越性能早已成为当今工业领域谐波治理的最有效工具。APF在现场运行的工况十分复杂,各种确定和不确定性的干扰因素总是存在,对装置的可靠运行产生了非常严重的危害。建立了APF在a,b,c坐标系下复杂工况的精确数学模型;通过等价变换,将模型的参数摄动转化为周期干扰的一部分;利用重复控制和无源性控制结合的方法实现了APF的鲁棒电流控制,其中重复控制补偿周期干扰。无源性控制确保重复控制...
作者:杨思亮; 李罗钢; 庄学彬; 孙光 期刊:《航天控制》 2017年第04期
以组合飞行器为研究对象,介绍了组合飞行器在轨服务期间的姿态跟踪控制。利用无源性(输入输出稳定性)控制理论和自适应模糊逻辑系统设计了一种自适应控制方案,该方案利用飞行器的动力学特性以及模糊逻辑系统的万能逼近能力,使得所设计的控制器对飞行器的模型不确定性和外部环境力矩具有很强的自适应性和鲁棒性。
作者:沈石兰; 朱小帆 期刊:《电力与能源》 2017年第02期
电压源换流器型高压直流输电系统(VSC-HVDC)采用多电平换流器结构能够提高系统传输容量并改善电能质量。基于无源性理论,构建无源性控制模型,通过对二极管钳位(NPC)三电平VSC-HVDC系统进行仿真,整流侧换流器采用定直流电压和单位功率因数控制,逆变侧换流器采用直接功率控制,实现三电平换流器的电容电压均衡控制和双侧换流器的独立控制。仿真结果证实了基于无源性控制的三电平VSCHVDC能够稳定地运行,并且具有稳态特性好、响应速...
作者:程启明; 黄伟; 程尹曼; 徐聪; 郭凯 期刊:《电工技术学报》 2017年第04期
针对传统PWM变换器及PID控制器存在的很多缺点,提出一种基于双级矩阵变换器(TSMC)驱动永磁同步电机(PMSM)的混合非线性控制方案。首先,针对系统易受电网和负载扰动的问题,建立TSMC-PMSM系统整流器端口的受控耗散哈密顿模型(PCHD),证明其严格的无源性,设计TSMC-PMSM系统整流器端口的基于互联与阻尼分配(IDA)的无源性控制(PBC)器,并理论证明该闭环系统的稳定性;另外,针对转速外环PID控制器自我调节能力差的问题,...
作者:程启明; 张强; 程尹曼; 黄山; 褚思远 期刊:《高电压技术》 2016年第09期
光伏Z源并网逆变这种非线性对象的一般控制方法是先线性化再线性控制,这种控制策略相对复杂且控制效果不佳。本文创新性地将基于PCHD模型的非线性无源控制引入到光伏Z源并网逆变系统中,它无需线性化处理,就可使系统具备良好的动、静态特性。首先分析了光伏Z源并网逆变器系统的原理,给出了系统的PCHD数学模型;再采用IDA方法设计出系统的无源控制器,并从理论上证明了系统的稳定性;最后Matlab/Simulink仿真软件和样机试验表明了,相比...
作者:谭传接; 杨向宇; 赵世伟 期刊:《微特电机》 2016年第08期
采用一种基于无源性控制算法对无刷直流电动机进行速度控制。利用电机的电压方程、电磁转矩方程和运动方程,推导出基于电机状态误差变量的能量函数,并针对实际运行过程中电机存在负载扰动问题,引入负载扰动观测器,通过设计合适的控制律,使得电机状态误差变量的能量函数能收敛于期望值。仿真与实验结果表明,该控制算法对无刷直流电动机速度控制具有控制简单、鲁棒性较好和稳态性能良好等优点。
作者:沈艳霞; 纪志成 期刊:《系统仿真学报》 2007年第17期
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110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”.Simul...
作者:薛花; 姜建国 期刊:《中国电机工程学报》 2007年第25期
针对有源滤波器电流谐波分量检测复杂,且在非线性负载变化时出现电源电流畸变的现象,基于非线性控制理论,从能量平衡关系出发,提出了新型的有源滤波器控制方法。利用本质上是非线性反馈的无源性控制(PBC)策略,实现直流侧电容电压的补偿控制,在非线性负载时变未知情形下,确保系统稳定的同时,实现谐波电流的精确计算与跟踪。基于此,将PBC方法与自适应控制相结合,实现线路参数与负载变化时参考谐波电流的准确跟踪,并有效...
作者:谷善茂 马良河 期刊:《昌潍师专学报》 2011年第06期
通过严格的理论分析和数学计算,建立了同步电动机在同步坐标系中E—L方程形式的数学模型,给出了磁场矢量控制的基本控制目标。以这些模型为基础,研究并设计了在负载转矩为任意时变未知情形下同步电动机时变转矩(转速、位置)的无源性渐近跟踪控制器。在实现机械控制目标的同时考虑并实现了对磁场方向和磁场幅值的控制,即同时实现了磁场矢量控制。
作者:张静 武俊峰 姚小伟 期刊:《辽宁工程技术大学学报·自然科学版》 2008年第03期
针对磁悬浮系统非线性特点,提出无源性控制对策。从能量平衡角度,将一类仿射非线性系统转换为标准的哈密顿系统,给出了单自由度磁悬浮系统的模型。对系统外界干扰和参数不确定性问题,采用无源性理论设计控制器。文中直接采用哈密顿函数作为存贮函数,不仅保证了数学严密性,而且具有明确的物理意义。仿真结果表明,系统能够快速响应,而且控制方法简单,易于工程实现。
作者:陈宁 戴佳阳 郭宇骞 桂卫华 熊丝琦 期刊:《哈尔滨工业大学学报》 2012年第11期
采用无源性的控制方法研究了端口受控耗散哈密顿(PCHD)系统的参数镇定问题.对于含未知参数的PCHD系统,根据无源特性设计控制器使闭环系统的平衡点随参数漂移时,仍能保持稳定.所设计的控制器的结构与原系统结构相同,这样不仅使得闭环系统保持耗散结构而且使得闭环能量分布随参数的漂移而变化,且总在平衡点处达到极小,从而建立PCHD系统参数稳定性.以励磁系统为例,分析了该系统参数变化对平衡点的影响,设计了使励磁系统参...
作者:杨金明 刘文明 赵世伟 钟庆 期刊:《电工技术学报》 2010年第09期
基于能量耗散理论和开关磁阻电机原理,提出了一种开关磁阻直线电机(LSRM)的非线性控制器。因电气时间常数远小于机械时间常数,LSRM可视为两时间尺度系统,并可分解为反馈连接的电气和机械两个无源子系统。分别对两个子系统进行无源性控制器设计,因反馈连接的无源子系统仍然保证无源性,从而保证整个系统的全局稳定性,试验结果表明该方法具有优良的性能和鲁棒性,并易于实现。