喂丝机分布式最优控制系统

分析了冶金、铸造系统中,喂丝工艺的控制要求,采用了三种控制技术：最优控制、ＰＬＣ技术、分布式控制,使系统可靠性大幅度增强,经济效益明显提高 。     

分布式光伏就地自适应电压控制策略研究

随着分布式光伏发电系统规模化、多点接入配电网,其对配电网的运行控制、调度管理等方面的影响也逐渐凸显,其中无功电压控制问题是较为显著的问题之一。分布式光伏发电系统的输出电能受到光照、气候等自然因素的影响,具有较强的随机性、间歇性与波动性,难以准确预测。另外,分布式光伏海量接入,难以对所有光伏额外整合测量设备和控制设备,部分光伏难以观测和控制。鉴于此,针对分布式光伏规模化并网场景,综合考虑并网分布式光伏的不可控和不可调度特性,提出分布式光伏就地自适应电压控制策略。针对配电网多种运行工况提出电压期望值自适应调整方案,进而采用就地的、智能的自适应方法来调节电压。利用PSCAD/EMTDC电磁暂态仿真平台,在多种仿真场景下仿真分析和比较了就地自适应电压控制策略的电压控制恢复效果,验证了所提电压控制策略的有效性和鲁棒性。     

考虑动态响应的虚拟发电厂频率-功率改进自适应下垂控制策略

虚拟发电厂为分布式发电的管理提供一个集成的平台,有助于分布式发电的并网运行。针对虚拟发电厂频率控制问题,基于自适应下垂频率控制策略,考虑虚拟发电厂频率响应的动态特性对基本自适应下垂频率控制策略进行改进。以全系统二次性能指标最小化,采用部分输出量或者部分状态量对潮流控制器的自适应下垂系数进行反馈,从而改进虚拟发电厂中潮流控制器下垂系数的自适应过程,实现虚拟发电厂频率控制的性能最优。仿真算例表明,通过对自适应下垂控制过程引入部分输出量或者部分状态量进行反馈,能够改善自适应下垂控制的效果,提升虚拟发电厂频率稳定性。     

基于自适应虚拟同步发电机系统的微网逆变器控制策略研究

考虑到分布式能源并网后对电网系统带来的高渗透率影响,加之传统的并网逆变器不具备旋转惯性的优势,这会增加系统的运行风险.结合风电场多端直流输电系统,提出了一种基于自适应虚拟调速器功能的自适应虚拟同步发电机控制策略.结合虚拟同步调速器模块,建立了具有惯性响应和一次调频能力的虚拟同步发电机控制策略.但考虑到分布式电源的波动性和间歇性特点,在长期运行过程中,功率供需不平衡将会导致储能设备的荷电状态超过安全运行范围.基于此,将根据荷电状态调整下垂系数的方法拓展到基于虚拟调速器VSG控制之中.通过引入自适应下垂特性的概念,使用平移下垂特性的方法对VSG控制做了进一步改进,改进后的VSG控制减少了对系统稳定性的影响,更有利于实现有功功率的合理分配与荷电状态的快速调整.通过Matlab/Simulink工具建模仿真,且仿真结果验证了所提控制策略的合理性.     

交流电机模型参考自适应控制系统的仿真

分析了模型参考自适应控制系统的结构特点.利用简单实用的飞升曲线法建立交流电机的数学模型,并以此为基础建立被控对象的参考模型.运用Narendra模型参考自适应控制理论,设计了交流电机转速控制的模型参考自适应控制系统.此控制系统可以抑制干扰,具有较快的响应速度.并通过仿真实验验证所设计系统的可行性.     

基于虚拟同步发电机的惯量和阻尼自适应控制

近些年,由于分布式电源的广泛应用,适用于微电网并离网运行控制的虚拟同步发电机(VSG)技术也得到了广泛的应用.为了提高VSG的调频特性,提出了一种基于VSG的自适应虚拟惯量和阻尼系数协同控制方案.首先通过建立VSG的数学模型,分析了虚拟转动惯量J和阻尼系数D对系统稳定性的影响;然后对传统的VSG控制策略进行改善得到了惯量和阻尼的协同自适应控制策略,并对自适应控制系统的参数进行了确定;最后在Matlab/Simulink仿真软件中进行了模型的搭建和仿真实验,实验结果验证了所提控制策略的可行性和有效性.     

钢丝连续拉丝机张力自适应解耦控制

以钢丝连续拉丝机为研究对象,通过对拉丝机张力模型的研究,将PID控制器和自适应拉丝模尺寸变化的自适应律以及前馈解耦方案相结合,提出了一种新的应用于拉丝机张力的自适应解耦控制方案.给出了系统张力模型和用于参数调整的自适应解耦算法.通过仿真与实验研究,表明该控制器可以解决拉丝机张力耦合控制问题,实际应用效果良好.     

湖南分布式储能电站集中控制可行性分析

分析分布式储能电站集群控制、 区域控制模式应用于电网调度技术的可行性.参照聚合理论,简单介绍了群控、域控模式应用的特点以及分布式储能电站群控、域控模式的实现方法.结合湖南电网运行特点,介绍了分布式储能电站群控、域控模式应用场景,并进一步提出了群控、域控技术未来的研究方向.     

基于多智能体一致性的微电网无功功率分配方法研究

在孤岛运行的微电网中,由于各分布式电源到公共母线的距离和网络结构差异,导致采用传统下垂控制的分布式电源难以按其额定容量分担负荷。为此,提出一种基于多智能体一致性的分布式无功功率控制策略,各分布式电源通过通信网络,接收邻近微电源无功功率。应用动态一致性算法对无功功率差值进行迭代求和,再利用比例-积分器对下垂特性曲线的参考额定电压幅值进行自适应补偿。该策略在实现无功功率合理分配的同时,降低了系统对通信线路的要求,提高了系统的可靠性。     

PAC-4000A发电厂自动电压控制装置研制

介绍了基于现场控制器局域网(CAN)总线的发电厂自动电压控制(AVC)装置的硬件和软件设计,讨论了装置实施过程中的安全性设计.该装置采用分布式结构,系统由上位机、下位机、后台机组成.上位机接收来自主站的调控目标并与实时监测的母线电压比较,根据控制策略实时给出各个发电机励磁电流调控目标,通过现场总线发送到各下位机;下位机对闭锁和约束条件进行校核后经机组自动电压调节器(AVR)或分布式控制系统(DCS)进行励磁调节;后台机完成数据的分析和管理功能.控制原理采用智能化变步长调节技术,较好地解决了控制精度与控制时间的矛盾.     

MAR: A multiprocessor adaptive regulator

The present state of the multiprocessor adaptive regulator (MAR) project, a prototype controller developed at the University of Bologna, is presented. The controller is designed in a distributed environment, based on the following components: a VME bus hardware, MC68000 CPU boards and DRM, a distributed real-time operating system. The project is carried out in the framework of a research programme between DEIS and Philips Italia, I&E Division. MAR represents a significant evolution of previous experiences at DEIS in the implementation of self-tuning regulators, developed both on 8-bit and 16-bit monoprocessor configurations. The prototype software is supported by the concept of a‘software machine’(SOMA) running on a‘hardware machine’(HAMA) typical of the DRM system. Particular attention is given to the definition of a user-friendly interface and to the development of supervisory features in order to obtain well-conditioned and robust performances. These features mainly deal with controller start-up, parameter estimator wind-up and actuator wind-up. Two adaptive control policies are presently available, i.e. pole-zero placement and minimum variance control. Experiments snowing the implemented functions and results obtained from different SOMA distributions are presented and discussed.     

通用机床半自动数控改造技术

介绍了通用机床半自动数控改造技术的硬件组成、工作原理和软件设计,控制系统针对实际使用情况只对普通机床的X轴、Z轴进给系统进行自动控制,在加工螺纹时针对易于出现螺纹乱扣及多头螺纹的问题采取旋转编码器安装在主轴上,这种方法很好的解决了这个问题。针对系统在工业现场易于受到的干扰问题,分析了干扰来源并提出了解决方法。     

球面折反射成像的内螺纹螺距视觉测量系统

为了实现内螺纹参数的非接触、自动化在线测量,本文以通孔螺母和盲孔螺母为检测对象,提出了一种基于球面折反射全景成像原理的内螺纹螺距参数的机器视觉测量系统。系统采集经球面折反射得到的图像,随后分割出完整的内螺纹区域;采用对比度受限的自适应直方图均衡化算法提高图像对比度,并采用中值滤波与双边滤波的组合来保护螺纹边界信息;再使用Zernike矩边缘检测算法确定每条螺纹的亚像素边缘;最终,基于折反射成像理论计算得到内螺纹螺距尺寸。与计量用螺纹综合测量机的螺距测量值进行了对比,实验结果表明该系统的平均测量误差为0.018 5 mm,满足工业生产中内螺纹螺距精度的要求,检测效率高,可用于内螺纹在线视觉检测。本研究为圆柱形内壁尺寸测量和缺陷检测提供了一种参考方案。     

基于卷径参数的卷染机自适应速度控制系统

文章在分析卷染机电气传动工作原理的基础上，针对传统控制系统存在的不足，建立了适用于交流变频调速的速度控制模型，提出了自适应速度控制策略。进而给出基于卷径参数估计值的自适应速度控制系统的构成，并讨论了实时应用中系统的动静态性能与控制方法。     

多虚拟同步机系统的自适应滑模变结构控制方法

虚拟同步机是一种可以改善分布式能源并网兼容性的技术手段。目前有关虚拟同步机滑模控制的研究大多数仅针对于单机系统。由于单机系统无需考虑多机系统中出现的虚拟惯量等参数之间的耦合影响,这导致现有的滑模变结构控制策略不适用于多虚拟同步机系统,当功率波动时系统频率有可能产生振荡。针对上述问题,提出了多虚拟同步机虚拟惯量的整定判据,并基于整定判据提出多虚拟同步机系统的自适应滑模变结构控制策略,可以使系统中各台机组在扰动状态下输出稳定频率。通过自适应滑模变结构控制策略使得多虚拟同步机组在功率波动时输出稳定的频率,从而避免系统频率失稳。最后,通过搭建PSCAD仿真模型验证了理论分析的正确性及有效性,所提控制方法可提高多虚拟同步机系统的稳定性与鲁棒性。     

Adaptive finite‐time actuator fault‐tolerant coordinated attitude control of multispacecraft with input saturation

In this study, for nonrigid spacecraft formation, a distributed adaptive finite‐time actuator fault‐tolerant (FTAFT) coordinated attitude tracking control (CATC) issue is addressed. Aiming at stabilizing the spacecraft formation flying system during a limited time, two distributed adaptive FTAFT CATC strategies are presented. Initially, on basis of distributed finite‐time observer (DFTO), adaptive control, consensus approach, graph theory, and finite‐time theory, we develop a distributed adaptive FTAFT coordinated attitude tracking controller to repress the impact of the external state‐dependent and state‐independent disturbance, unknown time‐varying inertia uncertainty, and actuator fading or fault. Then, combining with the proposed controller, a distributed adaptive FTAFT control law with input saturation subjected to physical limitations of actuator is further designed. In addition, a self‐adjusting matrix (SAM) is proposed to improve the actuators' performance. With the two proposed CATC strategies, the followers can synchronize with the leader. Simulations demonstrated the validity of the designed control laws.     

基于自适应参数虚拟同步机的微电网稳定控制

随着分布式发电技术与微电网技术的快速发展,现代电力系统尤其是微网中的电力电子化程度越来越高。微电网中电力电子变流器因缺乏必要的惯性和阻尼成分,从而影响到系统稳定。针对此问题,文章通过模拟传统同步机转子方程,基于下垂控制添加虚拟惯性和阻尼,搭建了用于逆变器控制的虚拟同步机控制模型;研究了惯性和阻尼参数对虚拟同步稳定控制效果的影响,进而通过设计合理的触发机制提出了自适应参数虚拟同步控制策略,可根据控制需求灵活切换自适应参数调整模式。最后的仿真验证和对比分析表明,所提策略一定程度上有利于增强系统的频率和功率稳定。     

纤维缠绕机台车速度跟踪控制方法研究

纤维缠绕机控制系统中，缠绕台车速度跟踪控制是其关键技术。文章在分析合车速度跟踪特性的基础上，设计了多模自适应模糊控制器，并提出了模糊控制规则可在线调整的简化模糊控制算法。应用上述方法设计的控制系统，不仅使纤维缠绕机的纤维缠绕线型准确、可靠，而且改善了缠绕台车变速过程的动态性能。实践表明，该方法还可应用于其它自动化缠绕设备台车速度跟踪控制。     

电力系统非线性鲁棒自适应分散励磁控制设计

利用反步法设计了多机电力系统中的非线性鲁棒自适应励磁控制方案,控制目标是调节发电机功角和频率至稳态运行点的极小领域,并使闭环系统对发电机阻尼系数和电抗参数的不确定性具有自适应能力,且对模型误差和外部有界干扰具备鲁棒性,同时保证各控制器是分散化和本地化的。采用4机系统进行的数字仿真结果表明,实施此方案能有效地提高发电机的功角稳定性。     

Fully distributed tracking control for non‐identical multi‐agent systems with matching uncertainty

This article addresses the fully distributed consensus tracking control problem of linear multi‐agent systems with parameter uncertainties. First, a new class of distributed protocol, based on the relative states of neighbors, is proposed. Theoretical analysis indicates that the considered problem can be solved if the control gain constant of the protocol is larger than the norm bound of the leader's nonlinear inputs. Furthermore, a distributed adaptive control protocol is proposed for the case without available global information. The distributed consensus tracking control problem of uncertain linear multi‐agent systems is solved based only on local information under the proposed adaptive protocol. Finally, an application in low‐Earth‐orbit satellite formation flying is provided to illustrate the theoretical results. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.