可控串补(TCSC)的自适应单神经元控制

电力系统是一个高阶、强非线性系统,其模型和运行参数的不确定性给各种控制器的设计带来极大的不便,智能控制方式通过人为构造一非线性映射与被控系统进行拟合,而不需要精确的数学模型,因此具有良好的控制特性.利用单神经元设计了可控串补(TCSC)控制器,并在单机--无穷大系统中和常规PID控制器的控制效果做比较,结果表明:基于单神经元的TCSC自适应控制系统对电力系统暂态稳定性具有良好的效果.     

TCSC自适应Terminal滑模稳定控制器设计

该文设计了一种TCSC自适应Terminal滑模稳定控制器,以提高互联电力系统的稳定性。文中建立了含TCSC的两机电力系统的数学模型;控制器设计应用了Terminal滑模控制理论,使误差能够快速收敛,从而取得良好的控制效果;设计中考虑了阻尼参数的不确定以及外扰动的影响;利用MATLAB进行了两机系统的仿真。仿真结果表明,所设计的TCSC自适应Terminal稳定控制器能够快速阻尼功率振荡,提高互联电力系统的稳定性,且效果优于基于逆推法设计的TCSC稳定控制器。     

采用T-S模糊模型的TCSC多目标控制器设计

在电力系统中装设可控串联补偿(TCSC)可以改善系统的稳定性,抑制次同步谐振和区域间的低频振荡,提高远距离联络线的传输能力。为更好地发挥TCSC效益,利用模糊T-S模型无限逼近非线性系统的特性,提出了一种多目标TCSC控制器设计方法。建立了一类含TCSC的两机电力系统的模糊T-S模型,把闭环系统的稳定性、H∞性能、极点配置的要求统一到一个线性矩阵不等式组中,基于线性矩阵不等式理论实现了TCSC多目标控制器设计,采用并行分配补偿技术,设计出了全局非线性系统的控制规律。最后,利用MATLAB进行了仿真,结果表明所设计的控制器能有效提高电力系统的功角稳定性,保证系统具有良好的动态性能,能满足多个目标要求,具有比TCSC非线性H∞鲁棒控制器更优越的性能,且易于工程实现,它将会在电力系统稳定控制中得到更多应用。     

发电机励磁与TCSC的非线性协调控制

针对电力系统的稳定性问题,设计了发电机励磁系统与可控串联补偿TCSC(thysistor controlled series compensation)装置的协调控制器。该方法从发电机励磁系统与TCSC模型出发,建立了含TCSC的单机无穷大系统的四阶非线性状态空间模型,利用非线性系统的微分几何理论,将其非线性模型精确线性化。在线性化模型的基础上,考虑电力系统运行参数的不确定性,采用滑模控制理论对发电机励磁系统与TCSC进行协调控制,通过指数趋近律和准滑动模态方法,最终获得了整个系统的滑模协调控制规律。单机无穷大电力系统仿真结果表明,所设计的协调控制方法对电力系统的扰动具有良好的适应性和鲁棒性,提高了电力系统的稳定性。     

逆系统方法在TCSC稳定控制中的应用

简单介绍了基于坐标变换和反馈控制理论的一种反馈线性化方法－逆系统方法。运用逆系统方法将含可控串联补偿电容器（TCSC）的非线性电力系统线性化,并且对该线性化的系统运用具有二次型性能指标的线性最优控制方法设计了TCSC的稳定控制器,将其与用微分几何法和用直接大范围线性化法设计的控制器进行了比较,结果表明它们具有相同的控制效果,即均能提高电力系统的暂态稳定性。     

超导磁储能系统的自适应单神经元控制

基于自适应单神经元的控制方法是将单个神经元与环境系统相连,利用结合了Hebbian学习和监督学习特点的迭代算法在线修改其连接权值以实现控制目标.将这种控制方法用于超导磁储能(SMES)控制器的设计无需进行系统建模,所得到的控制器结构简单,算法简便,适于工程应用.文章在MATLAB环境下建立了较精确的含SMES的电力系统非线性高阶模型,通过时域仿真考察了基于自适应单神经元的SMES控制器的性能,结果表明该控制器具有令人满意的控制效果和较好的鲁棒性.     

微分几何法与逆系统法在TCSC稳定控制中应用

介绍了基于坐标变换和反馈控制理论的2种反馈线性化方法,即微分几何法、逆系统法,提出无论在单变量还是在多变量仿射非线性系统中,微分几何法与逆系统是一致的,逆系统法更直接,更适合于工程应用。运用逆系统法推导了TCSC稳定控制器的控制原理,并与用微分几何法和用直接大范围线性化法设计的控制器进行比较,表明它们具有相同的控制效果,即均能提高电力系统的暂态稳定性。     

TCSC控制器设计综述

TCSC用于电力系统可以提高系统的暂态稳定性、阻尼功率振荡,而TCSC要实现这些功能取决于控制器的设计。文章从线性控制方式、非线性控制方式的角度,对TCSC的控制策略研究进行了回顾和总结,重点介绍了目前工程上较为成熟、实用的PID控制及其可能改进的方法,并指出一些控制器可能存在的问题。     

基于无源控制方法的TCSC控制器及其仿真研究

简要介绍了一类基于无源系统理论的最优控制方法－PBC方法，基于该方法设计了晶闸管控制的串联补偿器（TCSC）无源控制器，由于该控制器中的变量均可实现本地测量，故使其能有效地应用于实际电力系统中，针对川渝电力系统的仿真结果，证明了基于PBC控制器的TCSC可以有效地提高系统的暂态稳定性和传输功率。     

采用本地信号的可控串联电容补偿神经网络逆系统控制方法

选取可控串联电容补偿(TCSC)上传输的有功功率作为被控量，本文提出了采用本地信号的TCSC神经网络逆系统控制方法。该方法基于较完整的TCSC非线性动态模型，实现了TCSC系统的精确线性化，同时所设计的控制策略适用于任意的电力系统结构。控制器的设计使用神经网络逆系统方法，使得所设计的控制策略不依赖于系统的精确模型和参数。针对两区域四机电力系统的仿真结果表明所设计的控制策略能达到直接控制TCSC传输功率，间接控制远端发电机功角的目的。     

基于无源性的同步发电机励磁控制

介绍了根据无源性控制原理设计变结构控制器的一般步骤和方法,得到一种直接针对非线性模型设计发电机励磁控制器的方法。由于在控制器的设计中,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。仿真证实了其能有效地改善电力系统的稳定性,且控制规律对系统工作点的变化具有强鲁棒性。     

混合多端直流输电系统附加控制器设计

针对包含混合多端直流的交直流互联系统区间低频振荡现象,提出一种基于射影控制原理的控制器降阶设计方法。搭建混合三端直流输电系统,确定控制策略,利用总体最小二乘-旋转不变技术辨识出系统开环模型。得出系统状态反馈增益矩阵,保留闭环系统主导特征值,基于射影控制原理设计低阶输出反馈控制器,并基于线性矩阵不等式设计 阻尼控制器进行比较。测试系统的特征值分析和时域仿真结果表明：射影控制器不仅阶数低,而且具有更好的阻尼特性和鲁棒性。     

基于免疫遗传算法的感应电机控制设计与仿真研究

提出一种基于免疫遗传算法(IGA)的递归模糊神经网络(RFNN)控制器的设计方法,并应用于感应电机双闭环控制系统中的转速控制器中,对感应电机实现了精确的速度控制.在与传统PI控制和递归模糊神经网络控制仿真比较中,采用该方法的系统显示出良好的控制性能和控制效果.     

变频驱动龙门铣床的S7PLC控制系统程序设计

采用交流电动机变频驱动改造龙门铣床的主拖动系统和进给系统,通过变频器的参数选用和设置,实现基于现代控制器的参数控制。根据控制要求,分配可编程控制器（PLC）的输入输出,给出控制程序流程图,采用结构化方法设计了基于变频驱动的龙门铣床的可编程控制程序。新系统具有结构简约、柔性和易维护等优点。     

基于迭代优化的多电机交叉耦合控制方法研究

针对多电机交叉耦合机电系统的同步控制性能问题,提出一种基于迭代优化的多电机交叉耦合控制方法,该方法通过优化前馈控制器结构及其参数的方法,能够有效提升多电机交叉耦合系统的动态响应特性。首先,针对两自由度机电控制系统建立数学模型,利用经典控制理论确定系统传递函数。其次,根据目标函数特点和前馈控制器结构,确定前馈控制器参数优化方法,并利用共轭梯度法获取前馈控制器最优参数向量。再次,分析参数向量更新率的收敛速度和收敛精度,确保迭代优化方法能够有效收敛。最后,利用仿真验证了目标函数的收敛过程,通过试验发现:在匀速位置指令下,基于迭代优化的控制方法能够使系统动态跟踪精度提升35.7%,对于正弦位置指令,利用迭代优化控制方法能够使系统动态性能提升71%。综上所述,基于迭代优化的多电机交叉耦合控制方法能够有效提升多电机交叉耦合控制系统的动态性能。     

基于零极点配置的伺服控制器设计

结合计算机控制技术和现代控制理论,介绍了一种零极点配置控制器的设计原理和方法,建立了稀土永磁无刷直流电机位置伺服系统的数学模型,运用基于状态空间的零极点配置方法设计控制器,并采用M atlab/S im u link软件对伺服系统进行仿真,最后在实际系统上进行了调试。仿真及实验结果表明,该控制器模型可改善系统的跟踪性能。     

一种基于DSP的磁悬浮控制力矩陀螺框架伺服系统

针对磁悬浮控制力矩陀螺框架系统的高精度控制问题，提出了基于DSP2812的数字控制方案，设计了PID三环控制器，并采用速度前馈和加速度前馈控制，提高了系统的带宽。实验表明，该控制力矩陀螺框架系统达到了很高的控制精度和较快的响应速度。     

LF炉电极调节复合智能控制器设计

针对LF钢包精炼炉电极控制系统具有非线性、模型难以确定、多输入多输出强耦合的特点,提出了基于复合智能控制策略的集成系统控制方案,根据采样电流的不同,分别采用Bang-Bang最优控制、模糊控制和PID控制组成智能复合控制系统.并进行了控制器设计.应用结果证实了此控制方案的有效性.     

自适应逆推励磁控制器设计

发电机的阻尼系数通常难以准确测量,使得电力系统是一个典型的参数不确定非线性系统.通过对含励磁控制的单机无穷大电力系统的精确反馈线性化,利用逆推控制与自适应机制相结合设计了逆推自适应励磁控制器.其所含的自适应增益控制可以对未知参数进行实时的估计,该控制器能使参数不确定的电力系统保持在Lyapunov意义下的渐近稳定.仿真结果表明,该控制器能有效地稳定电力系统,维持机端电压.     

基于广域测量的滑模TCSC控制器设计

广域测量系统为电力系统实现网络化控制提供了新的解决方案。文章对基于广域测量信号的可控串补(thyristor controlled series compensator，TCSC)系统进行了分析，建立了基于广域测量的TCSC系统模型。通过引入附加状态变量，将含有时滞的时滞系统转换为不含时滞的离散控制系统，并采用离散滑模控制的方法设计了状态反馈控制器，对克服控制器中的抖振问题提出了有效的解决方法。为验证所提出方法的有效性，对单机无穷大系统进行了仿真计算，表明该方法可以有效保持系统的稳定性。