一种新的Lyapunov函数及其大规模动态系统稳定性分析

本文构造了一个新的Lyapunov函数,提出了大规模电力系统暂态稳定分析方法和稳定判据。用该方法对一个试验电力系统进行了模拟计算,结果是令人满意的,保守住得到了很大的改进,有较好的实用价值。     

基于Lyapunov函数的非线性励磁控制器设计

针对单机无穷大电力系统,将Lyapunov(李亚普诺夫)稳定性理论应用于电力系统的非线性励磁控制,提出了一种实用的发电机非线性优化鲁棒励磁控制律.仿真结果表明,设计的励磁控制器不仅可提高系统的鲁棒性,抑制干扰对系统的影响,而且提高了励磁控制系统的反应速度,改善了电力系统的动态性能.     

带有多胞型摄动的线性切换系统的二次稳定性

研究了带有多胞型摄动的线性切换系统的二次稳定性问题。这种摄动是由若干已知常数矩阵所张成的多胞构成的。利用完备性给出二次稳定的充要条件和切换律的设计方法,利用凸组合技术给出了二次稳定的一个充分条件。这些方法能够分析含有不稳定子系统的多胞型切换系统的稳定性。仿真例子说明了文中结果的正确性。     

一类切换T-S型模糊系统二次镇定保成本控制

针对一类不确定切换T-S型模糊系统,对保成本鲁棒控制问题进行了研究。利用单Lyapunov函数法,给出了混杂状态反馈保成本控制器的设计方案,使得闭环系统对所有允许的不确定性,在所设计的混杂状态反馈控制器下是二次稳定的,应用线性矩阵不等式的可解性给出闭环系统二次稳定的充分条件,同时给出了二次型成本函数的一个上界。模型中的每个切换系统的子系统是不确定模糊系统,取常用的平行分布补偿PDC控制器,主要条件以凸组合的形式给出,具有较强的可解性。仿真结果验证了所设计方法的有效性。     

一类切换系统的动态输出反馈控制器设计

针对一类非线性扰动项不满足匹配条件的蚤确定切换系统鲁棒动态输出反馈镇定问题,采用单李雅普诺夫函数方法和变量替换方法,研究了状态矩阵和控制输入矩阵同时带有未知、时变但有界的不确定性,且有外界干扰的切换系统,给出了不确定切换系统鲁棒可稳的充分备件。仿真结果表明,所设计的动态输出反馈控制器及相应的切换策略保证了闭环系统渐近稳定。     

Lyapunov模式控制Buck变换器

探索了开关功率变换器的Lyapunov模式非线性控制策略。以Buck变换器为例,构造了含有电容电压误差项、电感电流误差项及其积分项的三项式Lyapunov能量函数,导出了满足系统稳定收敛的控制方程。通过引入积分复位控制电路和简化的电压外环控制电路,构建出Lyapunov模式控制的等效模拟控制电路,基于系统线性化模型给出了控制参数的选取以及系统性能分析。最后给出仿真和实验结果验证了所提控制策略的有效性。     

一类不确定线性切换系统的二次鲁棒稳定性

为了研究一类线性切换系统及其带有非线性扰动系统在任意切换律下的二次鲁棒稳定性问题,采用Riccati不等式导出了带有时变扰动的在任意切换律下二次鲁棒稳定的充分条件,利用线性矩阵不等式研究了其带非线性扰动项的系统在任意切换律下的二次鲁棒稳定的充分条件,并用数值例子对所得结果加以仿真。结果表明,所得的结果是正确的。     

一类混杂系统的预测控制设计

针对一类混杂系统,提出具有稳定性保证的混合预测控制器设计方法.首先,针对每一个子系统,设计有界控制器,并构造出系统的稳定域估计集.然后,在稳定域估计集内,提出了混合预测控制策略,并保证了不同子系统之间切换的稳定性.仿真结果证明了该方法的有效性.     

基于Lyapunov函数的蓄电池充电调节器控制方法

为提升卫星电源蓄电池充电调节器(BCR)的工作性能,基于Lyapunov稳定性理论,提出了一种新型的BCR控制方法.首先根据BCR的工作机理,获得了系统的非线性数学模型,然后通过构造系统的Lyapunov函数,设计适当的控制律,不仅保证了闭环系统的大范围稳定,而且实现了母线对蓄电池充电时母线电压的有效调节.最后,采用M...     

基于Lyapunov函数的永磁同步电机速度控制器设计

传统的PI速度控制器具有速度超调、动态时间长、跟踪精度低、抗负载转矩扰动能力和恢复能力差等缺点。提出了利用永磁同步电机(PMSM)的运动方程和转矩方程推导出控制系统q轴电流给定量,基于Lyapunov稳定性条件设计出的一种PMSM速度控制器。相比于传统的PI速度控制器,该控制器没有速度超调量、动态时间短、跟踪精度高,抗负载扰动能力和恢复能力有一定的提高。利用MATLAB/Simulink仿真软件,搭建控制系统模型并进行仿真分析。仿真验证了提出的PMSM速度控制器的有效性,获得了很好的速度控制性能。     

Robust controller for a class of uncertain switched fuzzy systems

A robustness control of uncertain switched fuzzy systems is presented. Using the switching technique and the Lyapunov function method, a continuous state feedback controller is built to ensure that for all allowable uncertainties the relevant closed-loop system is asymptotically stable. Furthermore, a switching strategy that achieves system global asymptotic stability of the uncertain switched fuzzy system is given. In this model, each subsystem of the switched system is an uncertain fuzzy system, and a common parallel distributed compensation controller is presented. The main condition is given in the form of convex combinations which are more solvable. This method transforms a certain switched system and has strong robustness for various system parameters. Simulations show the feasibility and the effectiveness of this method. Translated from Journal of Northeastern University, 2006, 27(7): 713–715 [译自: 东北大学学报 (自然科学版)]     

Design of controllers for a class of switched nonlinear systems based on backstepping method

The backstepping method is applied to a certain class of switched nonlinear systems to design state feedback controllers and a switching law based on multi-Lyapunov functions. The state feedback controllers and the switching law that can stabilize the system are developed. The switched nonlinear systems with uncertainties can be stabilized robustly by using the proposedmethod. Finally, simulation results show the effectiveness of the method. __________ Translated from Control and Decision, 2007, 22(12): 1373–1376 [译自: 控制与决策]     

New relationships between Lyapunov functions and the passivity theorem

In this paper we study new relationships between a class of Lyapunov functions and the passivity theorem. It is proved that under some (sufficient) conditions a Lyapunov-stable system can be analysed as the feedback connection of two (strictly) passive subsystems. It is also shown that very recent adaptive schemes for linear plants of any relative degree can in a certain sense be unified through a passivity point of view.     

Asymptotic stability of a class of adaptive systems

In this short paper we give conditions for uniform asymptotic stability of the equilibrium of a class of non-linear non-homogeneous differential equations. This result is of interest in adaptive systems theory, where this strong stability allows us to establish some robustness properties.     

单周期控制的PFC电路切换线性模型

为了深入研究单周期控制技术的系统控制过程和工作机理,采用非线性控制理论,建立电流断续条件下boost变换器的切换线性模型并对模型进行分析.给出了boost变换器运行时三个模式的动力学方程以及各模式间的切换序列,分析了在电流断续条件下的能控性.通过和电压跟随器控制的功率校正电路输出电压作对比,表明了采用单周期控制技术后输出电压超调量更小,动态响应速度更快.分析所采用的方法同样可以用于单周期控制buck、buck-boost变换器电路,为单周期控制技术的推广提供理论依据.     

Operational transform technique for generating Lyapunov functions

An operational transform technique is established to generate Lyapunov functions for the transient stability study of a power system modelled to full complexity. This method requires the system equations in state-space form without any additional assumption. A modifiable skew symmetric transformation matrix is shown to exist, via which the Lyapunov functions for a power system are generated. The power and the simplicity of the presented method is demonstrated by applying it to a single-machine, infinite-bus system, taking into account the effects of transfer conductances and all control equipment. The applicability of the method to a typical multimachine power system is examined and presented.