一类切换系统的稳定性分析与镇定控制

利用基于切换二次Lyapunov函数的存在性证明切换系统的渐近稳定性,研究了一类离散时间切换系统的稳定性分析与镇定控制问题.对一些子系统的状态分区采用外部的椭圆体或者退化的椭圆体加以近似,因而能够利用S-Procedure降低方法的保守性.指出切换系统稳定性的证明及状态反馈控制器的设计都可看作线性矩阵不等式(LMI)的可行性问题而进行有效的求解.     

基于随机矩阵理论的特高压直流送端电网异常状态判别

特高压直流输电在我国发展迅速,而特高压直流输电的投运使电力系统运行状态更加复杂多变,在这种情况下,如何充分利用广域量测系统(wide area monitoring system,WAMS)形成的电力大数据快速准确地判别电网的异常状态是个难题。首先,介绍了随机矩阵理论常用的定义与定理;然后,将无法直接判断异常状态的圆环律图形转换为数字指标,用平均谱半径(mean spectral radius,MSR)构建异常状态评价指标,并考虑圆环律得到的内环数据点比例,提出基于圆环律与平均谱半径的电网异常状态检测指标与电网异常状态严重程度的谱分布检测指标最后,基于某实际送端电网仿真数据,形成随机矩阵,验证所提出指标的正确性和有效性。     

正交变换法电力系统状态估计

本文提出用豪斯霍尔德正交变换算法,求解电力系统的状态估计问题。它是通过豪氏变换阵,直接对量测方程的加权雅可比矩阵和加权残差向量进行正交变换,降低了采用法方程算法的条件数,提高了解的数值稳定性,适合于求解运行在病态条件下的电力系统的状态估计问题。     

时滞相关稳定性分析在电力系统中的应用

在日趋复杂的电力系统中,时滞现象的存在是电力系统不稳定的原因之一。为探讨时滞对电力系统稳定性的影响,针对电力系统中的经典模型单机无穷大系统,通过建模求得影响时滞的系统方程,并应用基于自由权矩阵积分不等式的时滞相关稳定条件获得了保证励磁控制系统稳定的时滞裕度。最后,通过实际模型证明了所提方法能有效地提高电力系统稳定性分析的时滞裕度。     

电力系统状态估计的正交介耦算法

最小二乘法应用于电力系统状态估计始于1970年。现在世界上已有不少大电网将它投入实际使用。我国京津唐电网也已应用状态估计对系统运行作监视[14]。本文提出一种电力系统状态估计的新算法。它快速、可靠,而且节省计算机的存储量。新算法不介耦增益矩阵,而介耦雅可比矩阵,接着用正交变换来求介状态估计的加权最小二乘问题。因此这种方法兼有介耦与正交变换的优点。它曾在计算机上对二个电力系统的状态估计进行模拟测试,其中包括IEEE(美国电气电子工程师协会)的30母线的电力系统。从测试结果可见,所建议的算法明显地比一般的标准方程算法和其他介耦算法来得好。如将非线性的系统网络方程线性化,那末雅可比矩阵就是恒定不变的。文末对新算法在线性化模型中的使用作了分析与讨论。     

一类不确定奇异系统的鲁棒控制

研究一类不确定奇异系统的广义二次可稳性问题,给出此类不确定奇异系统广义二次稳定及广义二次可稳的概念,通过构造线性矩阵不等式,并利用矩阵Schur补引理,获得了此类不确定奇异系统广义二次可稳的充分必要条件,同时提出了闭环系统状态反馈控制律的设计方法,并用数值算例验证了该方法的有效性.     

一类多重时滞细胞神经网络指数稳定性分析

针对一类多重时滞细胞神经网络,利用Lyapunov稳定性理论方法进行指数稳定性分析,给出基于线性矩阵不等式(LMI)的指数稳定性定理.首先通过状态变换,得到该神经网络的等价模型.然后,构造出合适的Lyapunov泛函,并运用线性矩阵不等式理论方法,得到了多重时滞神经网络在常时滞和时变时滞两种情况下指数稳定的一系列充分条件.本文所提出的方法保守程度低,容易利用标准的Matlab-LMI工具来进行仿真验证,同时也适用于其它具有递归神经网络的稳定性分析.     

电力系统环路导纳矩阵的形成

<正> 一、前言电力系统的安全分析和经济运行,经常要进行潮流计算。在国内外通常采用结点方程式I=YV,式中Y称为结点导纳矩阵,它反映了电力网络的参数和接线状况,可以根据网络接线和元件参数直接形成,目前已得到广泛的应用,不再赘述。本文着重论述采用回路方程式进行潮流计算时环路导纳矩阵的形成原理及方法。当系统     

随机区间时延的网络控制系统控制器设计

针对网络控制系统中网络存在时延问题,采用随机时延建模方法,将不同负载情况下的时延表示成区间变量,通过具有范数有界不确定性的离散Markov跳变系统描述系统模型,进行系统的随机稳定性分析,基于线性矩阵不等式设计状态反馈控制器.最后通过数值仿真验证控制器设计算法的有效性.     

基于端口等效法的支路串联谐振识别

针对电力系统支路串联谐振识别难的问题,提出了端口等效法的支路串联谐振识别方法。首先,以典型的3节点系统为对象分析支路串联谐振,发现支路串联谐振可以由母线节点与参考节点形成的端口等效导纳进行识别;然后,通过建立节点-端口关联矩阵,利用节点阻抗矩阵得到多端口戴维南等值阻抗矩阵,进而形成端口等效导纳矩阵,同时消去节点负载支路,消除了节点负载支路对识别支路串联谐振的影响,有效地利用了电力系统中普遍使用的节点导纳矩阵;最后,通过对3节点系统和IEEE 9配电网系统进行仿真分析验证,证明了该方法的可行性和正确性。     

带状态时滞和输入时滞的不确定奇异系统的鲁棒H∞控制

针对一类带有状态时滞和输入时滞的不确定奇异系统,利用Lyapunove稳定性,采用新的积分不等式方法,用线性矩阵不等式形式给出了系统鲁棒能稳和鲁棒H∞控制的时滞依赖条件,其保守性小于已有的结果.最后给出数值例子验证了结论的可行性和有效性.     

带有状态时滞和输入时滞的不确定中立系统的鲁棒H_∞控制

研究了一类带有状态时滞和输入时滞的不确定中立系统的鲁棒H∞控制。通过选择适当的Lyapunov函数,采用积分不等式方法,结合自由矩阵思想,并且利用线性矩阵不等式(LMI)技术,得到了系统鲁棒能稳和鲁棒H∞控制的时滞依赖性条件。最后,通过数值算例验证了此结论的可行性以及有效性。     

电力系统复故障计算——分块迭加导纳矩阵法

随着电力系统规模的日益扩大,以及稀疏矩阵技巧的应用,计算电力系统复故障的导纳矩阵法由于具有占用计算机内存少,计算速度快等一系列优点,因而在国内外正被逐步引起重视。本文提出一种用导纳形的线性网络方程组来描述电力系统故障状态,将电力系统简单不对称故障时计算各序分量的复合序网法推广至解算电力系统复故障的算法。线性方程组中的节点导纳矩阵是通过将电力系统故障时的复合序网络按各序网络的基本部分和边界连接     

一类双线性矩阵不等式松弛解法的应用

在饱和系统反馈控制律的求解中涉及到求解双线性矩阵不等式问题,介绍了一种求解一类双线性矩阵不等式的松弛解法.通过使用一个标量因子,采用迭代策略,将双线性矩阵不等式的求解转化为线性矩阵不等式的求解问题,降低了控制律求解的计算量.最后,在单机无穷大系统中,通过与传统的自动电压调节器(AVR)+电力系统稳定器(PSS)的控制策略相比,证明了应用该方法获得的控制律是有效的.     

基于平方根UPF的电力系统鲁棒预测状态估计

针对辅助预测状态估计器在迭代计算中会出现状态预测误差协方差矩阵不正定,导致估计精度差甚至发散的问题,提出了基于平方根UPF的电力系统鲁棒辅助预测状态估计。该方法采用两种数学方法：矩阵Cholesky分解因子更新和矩阵QR分解,引入平方根技术动态更新状态预测误差协方差矩阵以保持状态预测误差协方差矩阵的正定性。运用MATLAB进行仿真模拟测试,结果表明：IEEE 30节点系统非高斯噪声测试中,平方根UPF电压相角的均方根误差平均值为UPF相应测试值的0.09%,平方根UPF电压幅值的均方根误差平均值为UPF相应测试值的0.14%;IEEE 57节点系统非高斯噪声测试中,平方根UPF电压相角的均方根误差平均值为UPF相应测试值的0.67%,平方根UPF电压幅值的均方根误差平均值为UPF相应测试值的0.57%。所提出的平方根UPF对解决辅助预测状态估计中状态预测误差协方差矩阵不正定的问题具有很好的效果,具有更高估计精度和鲁棒性。     

几种大系统降阶方法的研究与比较

为了对大规模电力系统进行分析计算,本文对几种大系统状态矩阵降阶的方法进行了研究与比较,考虑对系统所关心的不同固定模式进行分层降阶.在一16位机系统上进行试算,对不同模式和不同降阶方法的结果进行了分析比较.     

区间时变时滞离散系统的稳定性分析及控制器设计

含有区间状态时滞的系统在实际中有重要的应用,如它可以方便地描述一类网络控制系统.本文对含有区间状态时滞的线性离散系统考虑了稳定性分析与状态反馈控制器设计问题.为研究该类系统的稳定性,通过引入二重求和和三重求和构造了新型的Lyapunov-Krasovskii泛函.在对所构造的泛函处理其差分的过程中,利用了基于Abel引理的有限和不等式技术以及时滞分割方法,进而提出了该类系统稳定的线性矩阵不等式充分性条件.相对于以往的Lyapunov泛函,本文所提出的Lyapunov-Krasovskii泛函包含更多的时滞信息,而且所采用的差分处理方法不涉及原系统的模型变化,因而所提出的渐近稳定充分条件具有较低保守性.另外,相对于以前存在的自由权矩阵方法,本文所提出的方法具有较少的可行性变量矩阵,因而能有效地降低计算量.基于所提出的稳定性条件,本文进一步提出了无记忆状态反馈镇定控制器的设计方法.所提出镇定控制器设计方法也通过线性矩阵不等式给出,具有很好的数值稳定性.最后,通过数值算例验证了所提方法的正确性和有效性.     

矩阵连接法在辨识和PID参数设计中的应用

针对不同工业对象,控制器的组态多种多样,建模和仿真时要对每种组态重新建立传递函数模型,过程繁琐,易出错;对于纯滞后环节,通常采用近似方法,导致仿真误差较大.针对以上问题,提出一种矩阵连接法,它将整个闭环系统用各个模块的状态空间参数矩阵表示,当各个模块发生变化时,只需改变方程中相应的参数矩阵,而无须重新整理整个闭环系统的传递函数;对于纯滞后环节,采用"输出移位"的方法,提高仿真精度;在大部分工业现场中,过程状态的一阶导数、二阶导数都不为0,而传统的传递函数法并不适用这种情况,采用矩阵连接法可以对状态进行辨识,所以可以不考虑数据的状态,甚至可以不做测试,只利用操作数据就可以对模型辨识,这在实际工业现场中是很方便的.     

求解大型稀疏线性方程组的一种并行算法及其在并行潮流计算中的应用

以稀疏线性方程组系数矩阵所对应的因子表路径树为基础 ,提出了一种适合于在信息传输型并行计算机上求解大型电力网络方程组的并行算法 ;并将所提出的算法应用于电力系统潮流计算中 ,在信息传输型并行计算机上实现了电力系统潮流的并行计算 .通过对大型电力系统进行试算 ,表明该算法能有效地提高电力系统潮流计算的速度 .     

矩阵变换器-永磁同步电机系统的共模电压抑制

基于矩阵变换器有效开关模式,分析了矩阵变换器供电时电机共模电压的产生机理,结果表明:采用空间矢量调制方法时,共模电压的最大峰值与零矢量的开关状态有关.为了减小矩阵变换器输出共模电压,对输出电压零矢量开关状态组合形式进行了修正,将60°相区内的一个零矢量用2个不同状态的零矢量替换,使共模电压最大峰值降低到原来的1/3.最后对实际的矩阵变换器-永磁同步电机驱动系统原理样机进行了仿真和实验分析,验证了理论分析的正确性和改进的零矢量状态的有效性.