风能转换系统的故障诊断与主动容错控制

建立了风能转换系统传动部分的故障数学模型,并且在未知干扰情况下构造了自适应故障观测器,用以检测风能转换系统传动部分的故障,并对该故障进行自适应估计。设计了主动容错控制器来保证发生故障时风能转换系统传动部分的稳定性以及可靠运行,并给出各部分详细的稳定性证明。通过对主传动链不同故障类型的仿真,表明了自适应故障诊断及主动容错控制方法的有效性和可行性。     

柔性机器人基于自适应模糊动态面的实用稳定控制

针对单连杆柔性机器人系统,提出了一种基于自适应模糊动态面的实用稳定控制方法。对于未知或时变函数,采用自适应模糊逼近,进而予以补偿。通过动态面控制避免了Backstepping设计带来的计算膨胀问题,简化了控制器的结构。所设计的控制器保证了闭环系统的实用稳定性。仿真结果验证了所提出控制器的有效性。     

基于视觉反馈的机器人全调节RBF神经网络自适应反演控制

针对具有参数不确定刚性机器人系统的跟踪控制问题,提出了一种基于视觉反馈和全调节RBF神经网络的自适应反演控制器设计方法。根据安装在末端执行器的CCD摄像机提取的特征点确定期望位置,利用与一般设计不同的全调节RBF神经网络逼近系统的不确定项及外界干扰。在调节RBF神经网络权值的同时调节中心点值和影响范围,使得全调节RBF神经网络具有了更强的在线逼近能力。应用Lyapunov稳定性理论,证明了系统的所有信号均有界,控制器可以保证机械臂的运动按指数收敛到期望位置。仿真结果验证了所提控制器的有效性。     

基于模糊自整定PI和重复控制的单相SPWM逆变电源研究

在分析了传统重复控制方法优缺点的基础上,提出了一种基于模糊自整定PI控制和重复控制相结合的新型单相SPWM逆变电源控制方案,利用模糊自整定PI控制改善了系统的动态特性,利用重复控制改善了系统的稳态特性.仿真结果表明,该控制方案使正弦波逆变电源系统获得了良好的稳态和动态性能.     

带扰动观测器的网侧逆变器高阶终端滑模控制

针对风电系统中由于故障或不平衡负载等不确定性扰动引起的电网电压波动问题,在分析网侧逆变器数学模型的基础上,设计一种扰动观测器对其进行自适应补偿,抑制扰动给系统带来的不利影响。根据矢量控制原理,设计一种非奇异终端滑模控制器,使网侧逆变器输出的交直轴电流在有限时间内达到给定值,并采用高阶终端滑模消除抖振。仿真结果表明,采用扰动观测器与高阶终端滑模控制相结合的方案,增强了系统抵御不确定干扰的鲁棒性并提高了跟踪精确度,系统具有良好的动态性能。     

多机电力系统无源化反步控制研究

随着国内外电力工业改革和互联电网的发展,电力系统的安全性、可靠性、稳定性、经济性就显得尤为重要。研究表明,发电机组的励磁控制对于提高电力系统的暂态稳定性起着至关重要的作用,本文针对多机电力系统励磁控制模型,考虑到系统的多变量、强耦合、非线性等特性,设计使系统渐近稳定的无源化控制器。无源性和稳定性是密切相关的,系统无源可以保持其内部稳定。该方案物理意义明确,能有效简化控制器的结构,提高系统鲁棒性。对三相可恢复故障和三相永久性故障的仿真结果表明了所设计的控制器的有效性。     

多机电力系统间接自适应模糊分散 H∞ 控制研究

针对多机电力系统励磁控制模型,考虑到系统的多变量、强耦合非线性等特性,提出了基于模糊逼近的间接自适应模糊分散H∞跟踪控制方案。该方案通过构建模糊自适应系统来逼近未知函数,然后设计H∞补偿器来抵消外部扰动和模糊逼近误差,从而实现了对多机电力系统的稳定性控制并且具有H∞性能。仿真结果表明,当多机电力系统发生三相可恢复故障和三相不可恢复故障时,发电机的转子运行角趋于某一固定值,相对转速和跟踪误差都趋于零。所提方案与电力系统稳定器(PSS)方案对比可知,PSS方案虽然能使系统稳定,但是其超调量大、过渡时间长,而所提方案不仅可以使系统在故障之后迅速稳定,而且超调量更小。     

任意相对阶数从模型取状态MRAC方案的鲁棒性设计

本文将文献［１］的任意相对阶数从模型取状态ＭＲＡＣ方案推广到含已知确定扰动和未建模动态的系统中去，提高原方案的鲁棒性和应用范围。