基于变论域模糊逻辑的互联电力系统负荷频率控制

随着风电在电力系统中的渗透率不断提高,其出力不确定性对系统频率稳定造成威胁。针对风电接入系统后的频率波动问题,提出变论域模糊PI负荷频率控制策略。为克服传统模糊控制器由于论域固定导致自适应能力有限的缺点,设计的变论域模糊PI负荷频率控制器通过变论域方法实现输入、输出论域的动态调整。为满足风电接入系统后复杂的论域调整需求,基于模糊推理设计新型变论域伸缩因子。典型两区域互联系统仿真实验表明,在不同形式的扰动下,该新型控制器较PI控制器、模糊PI控制器有更好的控制表现,能更好地处理风电出力不确定性对互联电力系统频率稳定的影响。     

基于变论域模糊PID控制的同步发电机励磁研究

将变论域自适应模糊PID控制器应用于同步发电机的励磁调节与控制中.论述了控制器的结构设计、伸缩因子的选择方法,给出了具体的控制算法.通过采集机端电压以及电压的偏差作为控制器输入,然后通过模糊处理,对比例、积分、微分系数进行实时调整,由于传统的模糊PID励磁控制器对这3个参数调节精度不高,借鉴变论域思想,通过选择合适的伸...     

函数型变论域模糊PID自整定交流伺服系统研究

永磁同步电机是复杂非线性耦合系统。使用传统PID对其加以控制时,电机运转性能会受自身参数设定限制,并随外部负载变化而波动。将传统PID技术与模糊理论相结合是解决上述问题的有效途径。普通Fuzzy-PID技术因初始论域不能跟随误差变化而伸缩,使系统的控制精度降低。带函数映射型伸缩因子的变论域Fuzzy-PID策略具有普通Fuzzy-PID的优点,同时引入了函数型伸缩因子对论域进行实时调整,大大提升了模糊规则的利用率,使得系统精度得到提高。使用MATLAB建模,对普通Fuzzy-PID与变论域Fuzzy-PID控制下的效果进行了对比。结果表明:变论域Fuzzy-PID控制策略响应速度更快,超调量小,并且当负载发生过大过快改变时,转矩脉动较小,系统恢复时间较短。     

磁悬浮直线同步电动机励磁系统变论域模糊控制的研究

可控励磁磁悬浮直线同步电动机的励磁系统带有不确定性扰动,常规模糊控制器对励磁系统难以精确控制,提出采用变论域模糊控制。在常规模糊控制器基础上增加伸缩因子,初始论域通过伸缩因子进行伸缩,在控制器输入不同时,采用不同的模糊论域,以便更精确地适应控制器不同的输入,抑制系统的不确定性干扰,实现精确控制。在MATLAB中搭建控制系统模型,仿真结果表明,变论域模糊控制器可很好地控制励磁系统。     

基于麻雀搜索算法的PMSM智能控制器设计

为了提高永磁同步电机（PMSM）伺服系统的控制性能,使其适应复杂运行工况,提出一种变论域模糊比例积分（PI）控制策略,并利用麻雀搜索算法（SSA）实时修正伸缩因子。该算法利用自然界中麻雀发现者与加入者不同分工的捕食机制,将待优化的参数看作麻雀搜索个体所处的位置,智能搜寻最优伸缩因子,在线调整模糊控制的论域。将该控制策略应用到PMSM矢量控制系统转速外环,并搭建电机控制系统实物平台,验证了采用SSA优化的变论域模糊PI控制,具有动态响应快、超调量小、调节时间短和抗干扰能力强的优势。     

电液比例系统变论域自适应模糊滑模控制

针对具有未知死区的电液比例系统,提出了一种带有死区补偿的变论域自适应模糊滑模控制方法.根据比例换向阀的死区特性,采用模糊逻辑系统设计死区预补偿器;将变论域的思想引入到自适应模糊滑模控制中,在线调节输入输出变量论域和隶属度函数,从而提高传统模糊滑模控制的精度;依据Lyapunov稳定性理论,构造变论域伸缩因子的自适应律,并对模糊逼近误差的上界进行实时估算,无需假设逼近误差上界已知.实验结果表明:采用变论域方法能有效地提高自适应模糊控制器的性能,在电液比例系统的位置跟踪控制中能克服系统固有的非线性特性、参数不确定性及外界干扰的影响,并且死区预补偿器消除了未知死区对跟踪精确度的影响,该方法具有响应快、精确度高、自适应鲁棒性强的特点.     

变论域自适应模糊的分层注水工艺控制

针对油田同步分层注水工艺具有强非线性、层间耦合强干扰、时变性、模型复杂等特点,采用传统基于模型的控制策略将导致系统不稳定、测调时间长及易出现工艺管柱憋压这一问题,提出一种新型的变论域自适应模糊控制算法,并设计了同步分层注水工艺流量调节控制器.该控制器通过伸缩因子实现论域跟随变量参数而变化,并可实现模糊控制与PID控制软切换,确保系统无超调,解决工艺管柱耦合憋压现象.单位阶跃仿真响应与现场运行实验表明,控制器适应性强,注水测调时间缩短了1/3,平均单次测调耗电节省160mAh,可长期保证注水合格率.     

基于变论域模糊PID控制的同步发电机励磁研究

同步发电机励磁系统是一个时变、非线性、强干扰、模型十分复杂的系统,应用传统的控制方法往往难于达到满意的控制效果。变论域自适应模糊控制具有对模型无准确要求、响应快速、精度高、鲁棒性好、适应性强等优点。将变论域自适应模糊控制器应用于同步发电机的励磁调节与控制中,首先详细地论述了控制器的结构设计、伸缩因子的选择方法,然后给出了具体的控制算法;最后给出的仿真结果表明该控制算法在同步发电机励磁控制中切实可行,效果令人满意。     

基于变论域模糊理论的PEMFC热管理系统控制研究

针对传统控制器在燃料电池功率较大且负载电流动态变化时,存在燃料电池温度控制的灵敏度和精确度较低等问题,提出一种变论域模糊PID控制策略,变论域部分通过伸缩因子来实时变化模糊PID控制器中的量化因子和比例因子,实现对模糊论域的收缩与膨胀来提高控制的稳定性。搭建55KW燃料电池模型并验证模型的可行性。设置传统PID及模糊PID控制器为对照实验组,研究结果显示：变论域模糊PID控制器超调量减小,稳态误差减小,调节时间缩短,对PEMFC热管理系统具有更好的抗干扰性能。     

变论域模糊PID控制在改善DC-DC变换器非线性非最小相位系统的性能研究

除Buck电路外的传统DC-DC电路的动态模型是非线性非最小相位系统,其动态特性受电路参数和动态模型的影响较大。PID控制必须建立在精确的数学模型上,而DC-DC变换器的非线性决定了PID调节很难达到更优的效果。模糊PID控制不需要精确的数学模型,而且消除了模糊控制存在的静差。但该控制方式的自适应能力较低,在输入量变化较大时,其控制精度变差。变论域模糊PID控制利用伸缩因子使系统的自适应能力提高,并增加模糊规则的利用率,使控制精度提高。本文研究了变论域模糊PID控制在非线性非最小相位系统的DC-DC变换器闭环控制中的性能,以DC-DC变换器中的典型非线性非最小相位系统的Sepic电路和Boost电路为例进行了仿真和实验,结果表明变论域模糊PID控制比前两种控制方式具有更优的控制性能。     

基于粒子群优化算法的变论域模糊PID控制器在过热汽温控制中的应用

针对锅炉过热汽温大滞后和大惯性等难以建立精确的数学模型的问题,设计了模糊PID控制器。通过模糊推理对PID的参数在线调整,加入了变论域思想对控制系统进行改进,最后将粒子群优化算法应用于变论域模糊控制器中,对量化因子及PID的三个参数Kp、Ki和Kd进行优化。将模糊PID控制器应用于过热汽温度控制系统进行仿真。仿真结果表明:采用基于粒子群优化算法的变论域模糊PID控制比传统的PID控制具有较强的鲁棒性和抗干扰能力,具有明显的优越性。     

基于变论域模糊控制的无刷双馈风力发电系统空载并网控制

在分析了无刷双馈发电机的转子速d-q双同步坐标系数学模型的基础上,取d轴为定子侧功率绕组磁链的方向,建立定子端电压与功率绕组磁链、控制绕组电流之间的关系式,从而推导出空载并网时的矢量控制策略。同时结合变论域模糊控制算法,选择恰当的可变伸缩因子,使模糊论域随着控制器输入量的变化而变化,以提高对定子端电压控制的精确度和自适应性。最后,采用MATLAB／Simulink仿真软件对控制环节进行仿真,结果验证了所设计的控制策略具有快速的调节性能和良好的鲁棒性。     

游梁式抽油机用电动机软起动模糊自适应控制系统的设计与仿真

针对游梁式抽油机用电动机直接起动电流过大的问题,设计了一种游梁式抽油机用电动机软起动模糊自适应控制系统.将电流偏差和偏差的变化率作为输入量,晶闸管触发角的变化作为输出量,对电动机实施恒流软起动.基于MATLAB/SIMULINK仿真软件进行了该系统的仿真研究,结果表明,该系统能有效地降低电动机起动电流,起动过程平稳,无...     

无刷直流电机自适应模糊直接转矩控制研究

针对无刷直流电机（BLDCM）转矩脉动较大和传统PI速度环调节能力差的问题,提出了自适应模糊直接转矩控制的策略.集成了转矩直接控制和模糊控制自适应强的优点,可以有效抑制转矩脉动和加快转矩响应速度.同时将传统的PI速度调节器替换成模糊PID调节器,速度环根据转速偏差和转速偏差的变化率,模糊在线调节PID参数,使系统较好地实现速度参考自适应调节,由此获得更精确的转矩给定,提高系统抗负载扰动能力.通过进行MATLAB仿真实验,验证控制策略具有转矩脉动抑制作用,同时又提高了系统静动态性能,增强了系统鲁棒性.     

基于综合无功目标的整流器直接电流控制

直流母线电压稳定是交-直-交型变频器系统正常工整流器控制策略.在d-q同步旋转坐标系下分析了整流器系统动态特性.指出在传统的直接电流控制方案基础上,利用无功电流iq对有功电流id响应速度的影响可增强母线电压抗扰能力.进而提出一种将维持单位功率因数和母线电压稳定模糊综合为iq调节目标的控制方案.仿真结果表明新策略改善了整流器系统的动态特性,因此能够减少对直流母线电解电容的容量要求,从而提高了整体系统的可靠性.     

基于自适应模糊控制的飞机自动着陆系统

为了更好地完成着陆任务,引入自适应模糊控制算法应用于飞机自动着陆时下降以及改平的纵向控制中,利用变论域收缩因子来优化模糊控制器的量化因子,同时配合模糊规则对比例因子的自适应调整,从而使飞机更精确地跟踪下滑道.通过仿真表明该控制系统具有良好的动态性能,有效地提高了飞机自动着陆的精度.     

基于电力弹簧的微电网分布式发电协同控制

针对微电网运行时的电压和频率波动问题,建立了基于电力弹簧的分布式发电协同控制方法,以保证微电网的稳定运行。首先,基于电力弹簧的基本原理建立功率控制模型,利用电力弹簧的相位和幅值同时可控的特点,分析电力弹簧的四象限特性;在此基础上,设计了电力弹簧有功/无功协同控制方法,基于离散一致性算法,提出一种电力弹簧接入微电网的分布式发电协同控制策略;最后,通过MATLAB/Simulink仿真验证了微电网中发生电压突变、分布式发电功率突变以及负载功率突变3种情况下该控制策略的有效性,对比分析有无电力弹簧接入下系统电压和频率波动情况。实验证明:电力弹簧可以通过同时进行有功/无功补偿来有效解决微电网中分布式电源和负载变化引起的电压、频率波动,保证微电网的稳定运行。     

异步电机用混合式模糊搜索效率优化控制研究

运行在额定工况的异步电机效率较高，但在轻载运行时效率会显著下降，因此进行异步电机的效率优化研究，对于节约能源、控制环境污染具有重要意义。基于损耗模型控制(LMC)的研究成果以及在线搜索控制(SC)的研究成果，提出了一种新型混合在线式直流最小功率模糊搜索效率优化控制算法(FLSC)，算法对模糊集合所作的不对称隶属度函数设计，解决了系统在效率最优点处的振荡问题。仿真以及电机台架实验表明，FLSC算法兼有LMC算法和SC算法的双重优点，能够显著提高系统的控制性能。