基于神经网络的电极调节内模控制

精炼炉电极调节系统是一个多变量、强耦合、大滞后的非线性系统,多年以来大多采用传统PID控制方式,控制效果不很理想。本文提出一种基于神经网络的电极调节内模控制方法,通过仿真证明了精炼炉电极调节系统内模控制跟踪设定电流好、抗扰动能力强。     

基于三自由度内模解耦控制的VSC-MTDC性能分析

为了解决一般解耦控制器参数整定比较复杂、解耦效果不理想的问题,探讨了用于VSC-MTDC系统的多自由度内模解耦控制方法。一自由度和三自由度内模控制可以实现有功、无功功率的解耦控制,但一自由度内模解耦控制只用一个内模控制器调节系统的跟随性、鲁棒性和抗干扰性,使系统的解耦效果和动态性能受到限制。针对其不足,文中提出一种用于柔性直流输电系统的三自由度内模解耦控制方法,其反馈控制器用于调节系统的鲁棒性、前馈控制器用于调节系统的抗干扰性、给定的内模控制器用于调节系统的跟随性能。在PSCAD/EMTDC中搭建了一个三端的直流输电系统,进行仿真验证。结果表明,三自由度较一自由度内模解耦控制具有更好的跟随性、鲁棒性和抗干扰性。     

基于内模控制的永磁直线同步电动机速度控制

基于内模控制原理,在建立永磁直线同步电动机(PMLSM)非参数模型基础上,设计了PMLSM内模控制器.通过理论分析和仿真确定了决定内模控制器性能的参数取值范围,并进行了实验验证.结果表明,PMLSM内模控制系统跟踪调节性能好、鲁棒性强,能消除不可测干扰的影响.     

基于内模控制的双闭环PWM整流器

传统的双闭环PWM整流器设计中常常采用常规PID调节方式来进行控制,但是由于PWM整流器具有非线性等特性,在较大的扰动情况下,使用PID调节方式较难以得到满意的调节效果。根据内模控制原理,针对双闭环PWM整流系统设计了一种内模控制器,取代了常规的PID调节器,优化了PWM整流系统。理论分析和试验结果表明,内模控制器能使系统获得优良的动态和静态性能,而且设计方法简单,控制器容易实现。     

一类不确定非线性系统的动态面输出调节方法

针对一类由线性中性稳定的外系统驱动的具有未建模动态和外界扰动的非线性不确定系统的输出调节问题,结合动态面控制法和内模原理提出一种具有动态面控制的设计方法.根据非线性输出调节问题可解的必要条件,运用状态变换和标准内模将输出调节问题转化为镇定问题.运用动态面控制法将一阶滤波器引入反步设计中,避免了反步设计中所存在的"膨胀项...     

广义内模预测控制在非最小相位系统中的应用

对广义内模预测控制做了简单的介绍,并针对水轮机调节系统的非最小相位特性,进行大量仿真试验。结果表明,非最小相位系统的广义内模预测控制具有许多优点,如:响应速度快,实际应用时计算量小,鲁棒性强特点,特别是对模型的失配具有较大优势。     

基于内模控制的同步电动机变频调速系统的研究

凸极同步电动机是个非常复杂的多变量、强耦合的被控对象。针对前馈解耦控制的不足,将先进的内模控制理论应用在同步电动机交-直-交变频调速系统定子电流环的控制中,所设计的内模控制器对定子电流交叉耦合电势具有动态解耦作用,且只有一个调节参数,在线调节方便,参数调整与系统的动态品质关系明确。计算机仿真结果表明,它与传统的前馈控制相比,具有更好的动态性能。     

内模PID在风力发电系统变桨距控制器中的应用

针对风力发电系统数学模型复杂、时变性强、参数间存在耦合及受外部干扰严重等特点,基于内模理论方法,分析提出了一种适用于风机变桨距控制,且仅需要对滤波时间常数整定即可设计系统控制器的简捷内模PID方法,使系统在设计上可以不依赖于被控对象的准确模型,并使控制方法的实现得到了简化.基于该理论设计了变桨距控制器,并通过Matlab对系统进行了仿真,结果表明:控制方案可行,且使风力发电机输出功率维持最佳,系统鲁棒性好,抗干扰性强,对工业过程的复杂控制系统设计提供了一种参考.     

感应电动机交-交变频调速系统的双内模控制研究

基于先进的内模控制理论,提出了一种双内模控制结构,将内模控制拓展应用到多环控制的感应电动机交-交变频调速系统的外环;仿照调速系统调节器的工程设计方法,提出了基于内模控制原理的调速系统调节器设计原则,并进行了调节器设计.所设计的电流调节器为PI结构、磁链和转速调节器为PI或PID结构,但都只有一个可调参数,结构简单,参数调整方便.仿真实验表明,采用内模控制后,系统的输出动态性能优于工程设计方法设计的动态性能.     

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.     

交流调速系统的单神经元自适应内模控制

针对感应电机速度控制器的传统设计方法所存在的缺点,提出了单神经元自适应内模速度控制器.首先依据内模控制原理设计出内模速度控制器,该控制器具有PI结构,但只有一个可调参数,且该参数与控制系统的动态特性直接相关,再利用单神经元对此参数进行实时在线调节,实现了系统的自适应控制.在理论分析的基础上,将此控制器应用到基于数字信号处理器实现的交流电机矢量控制系统中.实验结果表明:该方法是一种有效的实时控制策略,它能使调速系统不仅具有良好的动、静态性能,而且具有很强的鲁棒性和自学习能力.     

多变量时滞系统的解耦模糊内模控制

针对时滞多变量耦合系统,研究了带有多时滞的多变量稳定过程的解耦内模控制,根据开环系统的时滞给出了一种时滞系统多变量解耦方法,由于理想的多变量时滞系统内模控制器设计复杂,且根据内模控制理论设计的控制器一般是高阶的,因此采用模糊控制方法设计模糊内模控制器。其宗旨是首先根据过程对象的模型,设计多变量时滞解耦的预补偿器,对其进行对角优势化,利用补偿后的主对角元素作为内模控制的预估模型,设计了多通道模糊内模控制器。仿真结果表明,该方法具有很好的解耦能力,鲁棒性强;方法简单,易于实现。具有工程应用价值。     

串补输电系统中次同步谐振的模态阻尼推导

水轮机调节系统是一类典型的非最小相位系统,为抑制其右半复平面零点所造成的负调,提出一种二自由度内模控制（IMC） — 比例 — 积分 — 微分（PID）控制和模糊逻辑设定值加权的混合控制策略。基于内模控制设计的二自由度PID控制器不但能够减小负调,而且可以独立调节系统的目标跟随特性和干扰抑制特性,引入的模糊逻辑设定值加权系数可以在线修正控制器的比例增益,从结构上有效抑制负调的产生。仿真结果表明,该控制器对水轮机调节系统具有良好的控制效果。     

基于逆系统内模算法的双馈风力发电系统解耦控制

应用多变量非线性控制的逆系统方法,将双馈风力发电机这一多变量、非线性、强耦合系统精确解耦成有功和无功两个一阶线性子系统。对形成的伪线性系统,引入一种改进型内模控制结构,提高了控制系统的鲁棒稳定性和高阶无静差跟踪性能。仿真结果表明,提出的基于逆系统内模控制策略成功实现了有功、无功的解耦控制和最大风能追踪控制,系统具有更高的控制精度和稳定性。     

基于内模控制的永磁同步电动机调速系统设计

针对永磁同步电动机伺服系统高性能的控制要求,提出一种基于内模控制技术的永磁同步电动机控制策略。设计的内模控制器具有结构简单、直观和容易调节等特点,通过使用内模控制技术设计电流环,改善电流环的性能;在电流环的基础上,再用内模控制技术设计速度控制器,抑制速度波动;利用构建仿真模型对该调速系统进行仿真研究。结果表明:用内模控制结构设计的调速系统有转速超调量低、转矩脉动小和响应速度快的优点,明显改善了系统的跟随性能和抗扰性能,证明了该控制策略的有效性。     

不稳定大时滞过程的串级PID控制

针对一类不稳定大时滞过程,提出了一种基于内模控制（IMC）框架下改进的串级PID控制结构,给出了参数设计的一般准则。系统双闭环均按照IMC原理设计为经典反馈控制结构,内环控制器主要用于镇定不稳定对象和抑制主要干扰,外环用于改善系统性能。内外环控制器均只用一个调节参数,调节参数和对象参数与闭环系统性能解析关系明确。仿真表明,该方法能有效控制滞后时间与时间常数之比大于1的大时滞过程,鲁棒性强,结构设计和调节简单,适合工程应用。     

槽式太阳能集热场温度控制研究

为了将槽式太阳能集热回路的导热工质出口温度控制在合理范围内,需要研究调节迅速、控制效果良好的集热场出口温度控制系统。以1 MW槽式太阳能热发电实验系统为研究对象,建立了槽式集热回路动态数学模型,并基于模型开发了集热场导热工质出口温度内模控制器,并基于Simulink仿真平台搭建了集热回路工质出口温度PID控制系统和内模控制系统,对比分析了多扰动情况下2种系统的控制效果。结果表明：在太阳辐照、导热工质入口温度和环境温度的共同作用下,相较于PID控制系统,内模控制系统调节时间更短,超调量更小,控制效果更优。     

光伏并网逆变器自抗扰二自由度内模控制策略

针对逆变器内环采用传统的一自由度内模控制无法兼顾系统跟随性和抗干扰的局限性,同时由于系统在同步旋转坐标系下不能实现彻底解耦、控制器设计依赖系统参数过强的问题,提出一种新型双闭环控制策略。其中,内环采用基于合成矢量的二自由度内模控制,既解决了系统因输入电感值不能实现彻底解耦的问题,又能保证并网电流同时具有较强的跟随性和抗干扰性;外环在基于瞬时功率平衡的思想上采用不依赖精确模型且强鲁棒性的自抗扰控制技术来保持直流侧电压的稳定,二者结合实现对并网逆变器的综合控制。仿真结果表明,所提控制策略比基于自抗扰的传统内模控制具有更好的动态、静态性能和抗干扰能力,以及更低的并网电流谐波含量。     

基于内模控制的变速恒频双馈风力发电系统

变速恒频(VSCF)双馈风力发电系统是复杂的非线性、多变量、强耦合系统。为提高系统性能,设计了基于内模控制(IMC)的VSCF双馈风力发电系统的全新控制方法。IMC结构简单,参数单一,能清楚地表明调节参数和闭环响应及鲁棒性关系,从而兼顾快速性和鲁棒性。应用内模原理分别实现了机侧和网侧控制系统耦合量的不同处理,既保证了发电机与电网间的"柔性连接",又能保证输出直流电压恒定且具有良好的动态响应能力。与传统的矢量控制相比,IMC策略具有很好的快速性和准确性。     

基于内模和滑模控制的链式STATCOM控制策略研究

推导了链式静止同步无功补偿器(STATCOM)的数学模型,并在此基础上提出了一种新的控制策略。针对链式STATCOM非线性、强耦合的特点,提出基于内模原理的解耦控制策略,并进一步引入滑模控制增强系统的鲁棒性。设计了基于PR控制的直流电容电压控制器,以抑制直流电容电压在启动过程中的超调和提高动态调节速度。通过MATLAB/Simulink仿真分析,验证了所提控制策略的有效性和优越性。