三轴仿真转台系统模型建立及解耦控制研究

三轴仿真转台的惯性耦合、速度耦合及重力效应是影响仿真精度的主要因素.采用 MATLAB 中simulink 的仿真方法研究三轴仿真转台系统动力学模型以及解耦控制算法.运用多刚体系统运动理论和拉—欧方程建立了系统动力学模型,提出了一种二阶系统反馈解耦控制方法,利用该控制方法设计了三轴仿真转台的解耦控制器,运用 MATLAB 软件的仿真工具箱,对三轴仿真转台整个机电系统进行了系统仿真,结果证明所提出的解耦控制方法及所设计的解耦控制器的有效性和实用性.     

径向电磁悬浮系统的Magnet/Simulink联合仿真

针对径向电磁悬浮控制提出了一种Magnet / Simulink 联合仿真的方法。首先在Magnet 软件中建立径向电磁悬浮系统的模型, 在Simulink 中搭建PID 控制电磁悬浮系统的程序框图, 然后将 Magnet 中的径向电磁悬浮系统模型导入Simulink 控制程序中, 建立径向电磁悬浮系统Magnet / Simulink 联合仿真控制模型, 最终实现了径向电磁悬浮系统PID 控制仿真。结果表明: Magnet / Simulink 联合仿真方法可实现对悬浮控制过程中的电磁力、转子速度、转子位移等参数变化情况的实时监测; Magnet / Simulink 联合仿真方法不但提高了电磁悬浮控制仿真的效率, 且为探究控制方法或控制器参数对电磁悬浮系统的影响提出了一种新的思路。     

三轴仿真转台系统模型建立及解耦控制研究

三轴仿真转台的惯性耦合、速度耦合及重力效应是影响仿真精度的主要因素。采用MATLAB中simulink的仿真方法研究三轴仿真转台系统动力学模型以及解耦控制算法。运用多刚体系统运动理论和拉－欧方程建立了系统动力学模型，提出了一种二阶系统反馈解耦控制方法，利用该控制方法设计了三轴仿真转台的解耦控制器，运用MATLAB软件的仿真工具箱。对三轴仿真转台整个机电系统进行了系统仿真，结果证明所提出的解耦控制方法及所设计的解耦控制器的有效性和实用性。     

一种有源滤波器的电流环双模控制

分析了三相三线制有源滤波器的工作原理.针对重复控制动态响应慢的特点,提出了重复控制加单周期控制的复合控制策略.利用重复控制提高了系统的稳态精度,单周期控制提高了系统的动态响应.基于MATLAB/Simulink软件对该控制方法进行了仿真,仿真和实验结果表明:该复合控制方法可以使系统具有良好的稳态补偿性能和动态响应速度,证明了该方法的有效性.     

基于Matlab矢量控制系统的建模与仿真

在分析了交流异步电动机数学模型和矢量控制理论的基础上,利用Matlab仿真软件对基于动态模型按转子磁链定向的矢量控制系统进行了建模和仿真研究．给出了整个系统的仿真模型和仿真波形图,通过仿真结果。验证了所采用的矢量控制方法和仿真方法是正确和有效的．     

Duffing系统的同步控制方法

给出了一种Duffing系统的混沌同步控制方法。通过引入待定的控制项,将驱动系统和响应系统的混沌同步问题转化为讨论与其对应的线性系统的0解渐近稳定性问题,然后根据线性系统控制理论确定控制项,以实现两混沌系统的同步,最后用Mathematica软件进行了数值仿真,理论分析和仿真结果都表明了该方法的有效性。     

基于Agent的城市交通仿真系统研究

应用Agent技术建立了城市交通仿真模型,在VC＋＋6.0编译环境下开发了基于Agent的交通仿真系统.设计了路网描述图元库,分析了车辆Agent的结构,探讨了基于期望间隙和期望速度的车辆驾驶模型.分析了信号控制Agent的结构模型,针对传统定周期控制方法不能适应实际交通流的不足,给出了交通信号自寻优仿真方法.仿真应用实例表明了该仿真系统的有效性和实用性.     

直线电机伺服系统的无模型自适应控制

针对直线电机对扰动和系统参数变化的敏感性和由于摩擦力和推力脉动使系统具有明显的非线性特性,设计了基于C-SPACE实时仿真系统的无模型控制器,用Matlab/Simulink搭建了控制算法,并进行了硬件在回路仿真,采用基于紧格式线性化方法的无模型自适应控制方法,对应用C-SPACE实时仿真系统进行了算法分析。此外,对无模型控制算法和常规PID算法进行了分析比较,实验结果表明,无模型自适应控制算法在控制直线电机时的控制效果都要优于PID控制,比PID算法更为简洁化。     

基于多变量非线性DAE子系统模型的同步发电机励磁汽门综合控制

同步发电机励磁汽门综合控制由多变量非线性DAE子系统模型来描述.本文扩展了非线性常微分方程系统的反步控制方法,研究了其镇定控制问题.首先若被控系统的向量相对阶存在,那么可通过一个微分同胚和反馈控制实现系统的解耦和等价转化.然后基于等价系统,利用反步方法设计其镇定控制器,使得整个闭环系统渐近稳定.最后基于MATLAB进行了仿真,仿真结果验证了本文所提方法的有效性.     

基于虚拟样机的数控铣床伺服控制系统

为了获得伺服控制系统的参数,综合运用自动控制理论、系统建模与仿真以及虚拟样机技术等知识,分别在ADAMS和MATLAB平台上建立数控铣床工作台的三维机械模型和控制系统模型,并进行了控制系统的联合仿真.通过对工作台进行速度仿真控制,取得了良好的仿真效果,证明了该系统模型的有效性.这种方法可用于数控铣床的设计和调试.     

单移相输入串联输出并联的功率预测控制

针对直流变换器在交直流微网应用中输入电压脉动或负载变动情况下的动态性能较差和鲁棒性能较低的问题,选择由双有源全桥构成输入串联输出并联(ISOP)结构变换器为研究对象,提出基于功率均分的功率预测控制方法. 采用单移相控制思想,通过分析ISOP功率控制原理,建立ISOP控制模型,对功率进行预测并构建评价函数以对移相量进行优化. 相比于传统电压闭环控制,该方法在输入电压和负载发生变化时,显著地提高系统动态响应速度,增强系统抗干扰能力并保证各模块功率均衡. 搭建两单元ISOP系统的MATLAB仿真模型及RT-LAB半实物实验平台,仿真和实验结果验证了该方法的正确性与有效性.     

10 kW大功率磁控管控制系统的仿真

对大功率磁控管控制系统进行仿真是稳定磁控管微波功率输出和系统控制器设计的关键所在. 首先,利用实验测量的数据和最小二乘法,在Simulink中建立10 kW磁控管的数学模型,然后进行PID控制器设计. 在控制系统仿真过程中,控制输入量为设定功率所对应的期望输出电流值,反馈量为磁控管的阳极电流,利用Ziegler-Nichols方法对PID控制器参数进行整定. 最终,仿真系统的功率输出达到期望的稳定值,将仿真所得与长时间实践所得进行比较,发现二者的差距甚小. 由于仿真得到的控制器性能稳定且设计过程简便,故能够很好的应用于实际的微波输出控制系统中.     

基于Saber的DC-DC变换器控制环路仿真研究

以CCM模式下的BUCK电压源为例,采用Saber仿真软件对电源控制环路进行辅助设计,并对BUCK电压源的输出动态特性进行仿真分析。仿真结果表明,在负载变化的范围内,电压很快达到了预期稳态,这说明设计电源控制环路的方法是正确可行的。     

电站锅炉动态特性数字仿真——“CSSF”在电力工业中的应用

本文根据锅炉的设计资料建立了电站锅炉动态特性数学模型,应用“CSSF”数字仿真程序包,通过全数字仿真获得模型开环暂态响应特性。本文为模拟培训电站提供了建立锅炉数学模型和数字仿真的方法,为电站锅炉及其控制系统的分析和设计提供了技术依据。     

模块化电源的数字化均流法研究

在电流电压均流三环控制基础上提出了一种数字化平均电流均流法,并以M＋N冗余模式设计了大功率并联电源系统．以2个电源模块并联为例,采用PID控制方式,应用Matlab对该模型进行了仿真,结果表明均流效果较好,从而验证了设计的正确性．     

基于空间矢量控制的双PWM变频器的研究

文章提出基于空间矢量控制的双PWM变频调速系统,减少了调速系统对电网的谐波污染,提高了电能的利用率.并且利用MATLAB的SIMULINK工具箱构建系统的仿真模型,验证控制方法的可行性,并对双PWM变频调速技术的发展与应用进行展望.     

基于动态电阻参数调整的光伏发电系统最大功率点跟踪方法研究

光伏发电系统中,由于组件和功率变换电路的非线性和时变性,增加了系统控制的复杂度．为此,笔者提出了一种基于动态电阻参数调整的光伏发电系统的控制方法．该方法详细分析了组件输出动态电阻与最大功率点之间的关系,实现了一种基于Cuk电路的光伏发电系统,建立了基于神经网络的控制模型,并给出了系统设计过程．仿真和实验结果表明了该方法分析、设计的正确性和应用的可行性．     

基于模糊逻辑控制的卫星功率控制方法

卫星通信系统中码分多址的接入方式会引起远近效应问题,针对此问题提出基于模糊逻辑控制的功率控制方法.在内环功率控制中控制各从星的发射功率,使各从星到达主星的接收功率平衡;在外环功率控制中,模糊逻辑控制器通过动态调节目标功率为最佳的方式,提高总体测距精度. 在Matlab仿真中将该功率控制方法与传统的固定步长功率控制方法进行对比,仿真结果表明,2种方法均能使各从星到达主星的功率趋于相等,并追踪最小的从星功率,但是基于模糊逻辑控制的功率控制方法的响应速度更快. 在测控应答机上,搭建1颗主星与3颗从星之间通信的实验平台. 实验结果表明,使用功率控制后,卫星编队的总体测距精度从60 cm提高到20 cm,各从星到达主星的功率平衡.     

具有反馈控制的电力电子线路的通用仿真方法

随着电力电子学的不断发展,电力电子线路的通用仿真研究越来越引起人们的重视。本文提出了把电子线路的通用仿真软件SPECE2改造成电力电子线路通用仿真软件的方法。通过少量的修改,引入功率半导体器件的开关模型,并建立起控制电路的单独仿真模块,便可在软件SPICE2基础上研制出一个初具规模的电力电子线路的通用仿真软件。文中最后还给出了几个实际例子以验证该软件的正确性和可靠性。     

An LCC-HVDC Adaptive Emergency Power Support Strategy Based on Unbalanced Power On-Line Estimation

基于区域内功率不平衡量估计的直流自适应紧急功率支援策略

李从善¹,郭健,和萍¹,陶玉昆¹,杨存祥¹,Youyi Wang²

(1.郑州轻工业大学 电气信息工程学院,郑州,450002;

2. 南洋理工大学 电气与电子工程学院,新加坡 639798)

摘要：直流紧急功率支援是在交直流互联系统故障情况下,减少切机或切负荷数量的重要措施,也是实现智能输电的要求。本文通过建立系统扰动下区域内不平衡功率的扩张状态观测器,并对观测器参数进行设置,实现不平衡功率的实时准确估计。对直流紧急功率支援限制因素进行分析,进而对紧急功率支援量进行优化,形成最终功率支援量,然后,基于功率支援阶梯递增原则,最终实现功率支援的目标。对于多落点直流输电系统,基于功率支援因子选取用于功率提升的最优直流。在PSCAD中搭建三馈入直流输电系统,对所提方法进行了仿真分析,结果表明了该方法的有效性。

关键词：紧急功率支援,不平衡功率,扩张装填观测器,阶梯递增原则,多馈入直流输电系统。