基于分岔理论的磁阀式可控电抗器匝数比研究

匝数比取值对磁阀式可控电抗器(MVCR)的工作性能有较大影响.匝数比取值合理.能够保证MVCR的端电压瞬间变化时,其工作电流迅速稳定在某一个当前值;若匝数比取值不当.会使MVCR在运行过程中表现出很强的非线性特性,对系统的运行特性造成极大的影响.甚至无法工作.利用非线性动力学的分岔理论,阐述了一种固定周期离散映射的建模方法.首先建立MVCR的离散模型.然后利用该模型计算得到匝数比不同取值时等效工作电流的稳态值.在分析稳态值分岔现象的基础上,给出了匝数比的合理取值范围.仿真结果验证了所提方法的有效性和合理性.     

单相有源电力滤波器的非线性切换控制

针对线性控制策略造成的有源电力滤波器（Active Power Filter,APF）补偿误差,利用非线性动力学的切换系统理论,提出了一种APF切换控制的新方法。首先建立APF切换系统精确模型,然后利用APF平衡状态推导出APF切换系统误差模型,在此基础上设计合理的切换路径作为系统的控制输入。该输入可以使系统渐近稳定,系统的误差状态变量趋于零,实现APF精确补偿。通过与传统线性电压控制策略进行仿真比较,结果验证了该方法的合理性和有效性。     

基于切换系统理论的有源电力滤波器交流侧电感值设计

交流侧电感的取值对有源电力滤波器(Active Power Filter,APF)的补偿效果有重大影响.针对传统设计方法得到交流侧电感取值范围误差较大的问题,利用非线性动力学理论,阐述了一种全新的APF交流侧电感值设计方法.首先建立APF切换系统的精确离散模型.因为APF的强非线性,很难利用该模型得到相应的解析解,因此使用时域分析法迭代计算交流侧电感不同取值时APF补偿电流的数值解;然后通过该数值解分析不同电感值对系统动态特性的影响.在此基础上,根据已知的跟踪指标得到了交流侧电感的合理取值范围.使该取值范围和传统设计方法得到的取值范围进行比较,仿真结果验证了该方法的有效性和合理性.     

三相APF考虑饱和限幅稳定性控制方法

针对APF(active power filter)在控制中的混杂特性和饱和非线性问题,提出一种将切换算法和空间电压矢量控制算法相结合并应用于考虑饱和限幅的三相APF的控制策略。该方法首先建立三相APF的切换仿射线性系统的误差模型,根据Lyapunov相关定理及凸集理论,为考虑饱和限幅的三相APF找到了一种新的、保守型更小的切换率。然后根据三相电源电压构成的空间电压矢量图及波形图,三相电源电压被分成六个扇区,再根据凸组合稳定条件,在每个扇区内找到可以保证系统二次稳定的开关子系统的组合,在这些子系统的组合中选取使得Lyapunov函数导数最小的子系统。最后仿真分析和实验结果证明了所提出方法的可行性和正确性。     

三相APF切换和空间电压矢量联合控制方法

首先,建立三相APF切换仿射线性系统的模型。然后,根据三相电源电压的空间电压矢量图及波形图,将三相电源电压分成6个扇区。再根据凸组合稳定条件,在每个扇区内设定满足系统二次稳定的切换子系统的组合,并为系统选取共同的李亚普诺夫( Lyapunov)函数,根据切换系统稳定性理论,在这些切换子系统的组合中选取使得Lyapunov函数导数最小的子系统。最后,仿真分析和实验结果证明了所提出方法的可行性。     

有界区域上Petrowsky系统的能控性: 极小泛函方法

利用极小泛函方法研究Petrowsky系统的控制问题.通过构造下半连续,严格凸的强制的泛函,把能控性问题,近似能控性问题转化为求泛函极小值存在的问题,从而得到了一些能控制性理论的充分必要条件,这些结果是采用了极小泛函方法得到的,改进了利用乘子方法得到的结果.     

电网谐波状态估计中的可观性分析

谐波状态估计的一个难点,在于量测数目通常小于状态量数目,导致量测—状态方程欠定,系统不完全可观。针对该问题,进行了3个方面的研究:首先,结合数学分析和实际电网分析,从减少状态量的角度,实现方程由欠定变为恰定或超定,在保证系统状态完全可观的前提下,大大减少量测设备的数目;其次,将奇异值分解法(SVD)应用在系统可观部分的判断和计算中;然后,针对可观性分析中传统代数方法不足,结合矩阵条件数,提出一种实用的线性无关排序法,并将该方法用于指导不可观系统量测设备的调整和添加,实现系统良好的可观性。最后以菏泽—仿山220kV—110kV—35kV配电系统为例,对SVD和线性无关排序法进行说明,验证了方法的可行性。     

网络化热方程的集中事件触发控制

本文对热方程建模的分布式参数化多智能体系统进行研究,设计了基于事件触发控制下的一致性边界控制器,将网络化热方程的状态驱动到相同的稳定状态.其中每一个子系统的边界信息能被测量,并且所有的智能体由无向静态拓扑连接.事件触发控制器由以下两部分组成:一是基于网络拓扑的边界局部交互作用,驱动所有子系统达到相同的状态;二是由事件触发条件建立的触发时刻.本文证明了在事件触发的边界一致性控制下两个连续触发时刻之间存在最小停留时间以避免Zeno现象;同时利用李雅普诺夫函数分析并保证了闭环系统的稳定性和适定性.最后,给出了由5个热方程组成的多智能体系统的仿真算例,结果证实了本文所设计事件触发控制器的真实性.     

基于切换系统理论的有源电力滤波器交流侧电感值设计

交流侧电感的取值对有源电力滤波器(Active Power Filter, APF)的补偿效果有重大影响。针对传统设计方法得到交流侧电感取值范围误差较大的问题,利用非线性动力学理论,阐述了一种全新的APF交流侧电感值设计方法。首先建立APF切换系统的精确离散模型。因为APF的强非线性,很难利用该模型得到相应的解析解,因此使用时域分析法迭代计算交流侧电感不同取值时APF补偿电流的数值解;然后通过该数值解分析不同电感值对系统动态特性的影响。在此基础上,根据已知的跟踪指标得到了交流侧电感的合理取值范围。使该取值     

ODE–热方程级联系统的事件触发控制

本文针对常微分方程(ODE)耦合偏微分方程(PDE)建模的分布式参数多智能体系统进行研究, 针对一致性同步问题, 提出了事件触发的网络化ODE–热方程级联系统多智能体一致性边界交互协议. 本文考虑的热方程左边界为Neumann边界条件, 并且与ODE系统耦合, 右边界为绝热边界条件. 假设网络化多智能体系统的连接方式为全联通有向拓扑图, 给出ODE–热方程级联系统的多智能体的一致性控制协议. 另外针对现有数字式控制器, 设计了事件触发的一致性控制协议, 并利用李雅普诺夫函数验证了在事件触发条件下ODE–热方程级联系统的稳定性. 最后给出了由5个ODE–热方程级联的多智能体系统的仿真结果, 验证了事件触发控制器的有效性.