电压畸变条件下三相三线有源电力滤波器的T–S模糊H∞控制

有源电力滤波器(APF)是解决电力系统谐波治理的有效方法, 由于电源电压存在畸变影响了APF的补偿参考电流的检测精度并影响补偿的效果. 本文采用T–S模糊控制的方法对三相三线APF进行建模, 将电源电压的畸变成分作为理想情况的干扰, 在保性能的前提下给定性能指标, 实现T–S模糊H∞控制性能. 在满足稳定性的要求条件下, 设计的T–S模糊H∞状态反馈控制器使APF在电源电压畸变的情况下, 将电源电流补偿为正弦特性, 满足了APF谐波综合补偿的控制要求. 仿真结果验证了所建T–S模糊模型的有效性, 展示出所设计的H∞控制器的有效性能. 补偿电流可以准确的检测, 在电源电压非正弦条件下可以进行有效的控制.     

三相三线APF补偿电流的模糊反馈检测与控制

补偿电流的检测是三相有源电力滤波器的关键问题,快速准确地检测出补偿电流并实施有效的控制直接影响到有源电力滤波器的补偿效果.对三相三线制有源电力滤渡器进行电路模型分析,采用T-S模糊反馈控制的方法,获得三相三线制有源电力滤波器的补偿电流,并对电源电流进行实时的模糊反馈控制.采用并行分布补偿的方法设计了模糊反馈控制器,将有源电力滤波器的非线性问题线性化,在稳定性条件下求解线性矩阵不等式,得到无功功率及谐波电流全补偿控制策略的状态反馈增益,由此获得连续的即时补偿跟踪电流,仿真及实验结果验证了补偿电流检测的准确性及模糊反馈控制的有效性,对简化有源滤波器的电流检测与其构成组件具有较大应用价值.     

离散广义T-S模糊系统H_∞控制

研究一类离散广义T-S模糊控制系统的H∞控制器设计问题。首先,通过广义描述符方法,把离散广义T-S模糊控制系统整理为一个扩张的广义模糊系统,然后利用线性矩阵不等式(LMI)变换技术来完成离散广义T-S模糊系统H∞控制设计,给出了基于LMI的控制器设计条件以确保控制系统具有指定的H∞性能指标,在这些条件中对于增加的松弛矩阵变量的结构保守性更小。最后,一个具体的数值实例显示了所提出结果的有效性和较小的保守性。     

基于T-S模糊模型的非线性时滞系统H∞滤波器设计

基于Takagi-Sugeno模糊模型, 研究了时变时滞非线性模糊系统的滤波器设计方法. 通过构造改进的Lyapunov泛函, 结合自由权矩阵与矩阵解耦方法, 提出模糊H∞滤波器存在充分条件. 此充分条件较已有文献中类似条件具有更低的保守性. 并给出示例说明了所给出方法的有效性.     

离散T-S模糊广义系统的H∞控制

研究了离散T-S模糊广义系统的H_∞控制问题. 首先引入辅助矩阵变量得到新的容许性条件, 解决了由于矩阵P的不定性, 无法运用Schur补引理处理非线性Lyapunov不等式的问题, 进而得到严格不等式表示的H_∞控制条件.基于模糊Lyapunov函数方法, 分别研究了状态反馈控制器、静态输出反馈控制器、动态输出反馈控制器的构造方法. 所得结论可推广到系统具有范数有界不确定性的情况. 最后通过算例验证方法的有效性.     

T-S模糊系统H∞ 跟踪控制设计

提出一种新的控制方法,以使T-S模糊控制系统达到H∞跟踪性能指标.首先提出一个新的H∞跟踪性能指标,该指标考虑了受控输出变量中控制系数不为零的情况,比以往的性能指标更具一般性;然后给出了H∞跟踪控制器增益存在的充分条件,该条件可表示为线性矩阵不等式问题;最后通过一个仿真实例说明了所提出算法的有效性.     

球杆系统的积分T-S模糊控制

针对非线性球杆系统,提出一种积分Takagi-Sugeno(T-S)模糊控制方法.为便于控制器设计,该方法首先利用反馈线性化技术对系统模型进行简化,并进一步推出系统追踪小球期望位置的误差状态方程,然后通过扇区非线性方法进行T-S模糊建模.在此基础上,引入一个输出误差的积分环节,并将此输出误差作为辅助状态向量构造增维的T...     

T-S模糊系统的基于观测器的H∞控制设计

研究了T-S(Takagi-Sugeno)模糊系统H∞控制设计问题.放宽了Kim E等的T-S模糊系统可二次稳定的条件.给出了T-S模糊系统新的观测器设计方法.然后给出了T-S模糊系统基于观测器的H∞控制存在的两个新的充分条件.新方法不但简单,而且充分考虑了模糊子系统间的相互作用.最后通过例子,应用LMI技术,说明了本文给出的T-S模糊系统的基于观测器的H∞控制器的设计方法简便易行.     

三相四线APF直流侧的T-S模糊均压控制

电容分裂中点式三相四线有源电力滤波器（APF）是解决三相四线电力系统谐波治理的有效方法,由于直流侧两组电容电压需要单独控制,增加了均压控制难度并直接影响补偿的效果。分析了该APF的电路拓扑,采用T-S模糊控制的方法对电容分裂中点式三相四线APF的直流侧均压控制进行建模,将直流侧两组电容电压分别作为输入前件变量,对电源电流实施反馈控制。设计的T-S模糊反馈控制器使APF直流侧两组电容电压实现自动均压,满足了APF对负载谐波的补偿控制要求。仿真及实验结果验证了所建立T-S模糊均压控制模型的有效性,APF直流侧两组电容的电压保持均衡,具有较高的稳态精度和良好的动态性能。     

基于T-S 模糊模型的采样数据网络控制系统H∞ 输出跟踪控制

研究具有采样数据的基于T-S (Takagi-Sugeno) 模糊模型网络控制系统H输出跟踪控制问题. 提出将采集器端数据采样周期、数据传输时滞和数据丢包转换为零阶保持器端数据更新周期, 在此基础上, 利用输入时滞法和PDC (Parallel distributed compensation) 技术, 建立网络环境下被控对象和参考模型合并的基于T-S 模糊模型的增广系统模型. 通过Lyapunov 方法, 并充分利用采样特性, 给出系统实现H输出跟踪的充分条件, 以及可靠模糊控制器的设计. 仿真结果表明所设计模糊控制器能够实现该类系统良好的跟踪.     

模糊系统H∞控制器设计的LMI方法

应用LMI(线性矩阵不等式)方法,研究了T-S模糊系统H_∞控制器的设计问题.首先给出了T-S模糊系统基于状态反馈H_∞控制存在的两个新的充分条件.新条件不但简洁而且把模糊子系统间的相互作用表示为由子系统的系数矩阵构成的矩阵不等式.然后新条件被转化为可直接应用Matlab求解的线性矩阵不等式.最后应用线性矩阵不等式方法和Matlab,给出了T-S模糊系统H_∞控制器的设计方法.     

T-S模糊离散多时滞系统的H∞控制

提出了一种新型非二次型Lyapunov函数, 在非并行分布补偿控制策略框架下, 研究了一类基于T-S模糊模型的离散多时滞系统的H∞控制. 通过引入一个矩阵变换, 所得控制律均以线性矩阵不等式的形式给出. 现有的并行分布补偿控制律可视作该新方法在某些条件下的特例. 仿真算例显示, 该函数方法保守性较低, 系统控制性能良好.     

Robust H-infinity control for discrete-time T-S fuzzy systems with input delay

Delay-dependent robust H-infinity control for discrete-time Takagi-Sugeno (T-S) fuzzy systems with interval time-varying input delay is considered.By constructing a new Lyapunov-Krasovskii functional and using convex combination method,a delay-dependent condition is established,under which the resulted closed-loop systems via a fuzzy state feedback are robust asymptotically stable with given H-infinity norm bound.Then,an iterative algorithm based on the modified SLPMM algorithm is proposed to solve the fuzz...     

考虑时域硬约束的T-S模糊系统鲁棒H∞控制

针对带有时域硬约束(包括执行器饱和约束与状态约束)的不确定T-S模糊系统, 提出了一种鲁棒H_∞控制方法. 先给出在不确定性参数范数有界的前提下T-S模糊系统满足给定H_∞性能指标的充分条件, 再寻找在一个有界能量干扰作用下包含所有系统状态轨迹的椭圆域, 然后利用双椭圆域方法和S-Procesure将时域硬约束转化为一组LMI约束. 这种多目标设计最终归结为实现一个带有LMI约束的优化问题. 文中的最后给出并讨论了该方法用于倒立摆系统的仿真结果.     

带分布式电源的有源滤波器的模糊自适应控制

由于分布式电源逆变并网发电与有源电力滤波器(active power filter,APF)在结构功能上具有相似性,本文提出了结合绿色分布式电源的有源电力滤波器拓扑结构,这种结构使APF除了能够滤除谐波外,还可以向负载供能,拓展了APF的应用范围,有利于电网的绿化和供能的多元化.分布式电源通过逆变升压整流来维持APF直流侧的电容电压的稳定,而不需要消耗电网中的能量.针对畸变电压的工况,设计了自适应dq检测算法;在APF控制上采用了自适应模糊控制的策略,不仅能快速跟踪谐波电流,而且具有较强的鲁棒性.仿真结果验证了该系统设计的可行性和可靠性,证明了本文所提算法的有效性和正确性.     

基于T-S模糊模型非线性网络控制系统改进H∞跟踪控制

研究一类非线性网络控制系统改进H∞跟踪控制问题, 该类网络控制系统中非线性被控对象和被跟踪对象分别采用Takagi-Sugeno(T-S)模糊模型和线性稳定参考模型描述. 首先通过综合考虑网络中的数据传输时滞和数据丢包影响, 采用输入时滞法和并行分布补偿技术, 建立基于零阶保持器刷新时刻的系统状态跟踪误差模型. 然后利用改进的自由权矩阵方法, 并结合Lyapunov直接法给出系统满足H∞跟踪性能的充分条件以及模糊控制器的设计方法. 最后仿真实例表明本文方法的有效性和相比已有方法的优越性.     

Adaptive fuzzy backstepping control of three-phase active power filter

A backstepping controller (BC) and an adaptive fuzzy backstepping controller (AFBC) are proposed for three-phase active power filter (APF) in this paper. Firstly, the dynamic model for APF is build in which both the system parameter variations and external disturbance are considered. Then, the backstepping method is applied in the design of current control system to deal with the nonlinearity of APF. Moreover, the AFBC is developed by combining the backstepping approach with adaptive fuzzy strategy to attenuate the effect of parameter uncertainties and external disturbances. Fuzzy logic system is designed to estimate the unknown nonlinear function in the AFBC where the parameters are adjusted online by the adaptive law derived from the Lyapunov stability analysis to guarantee the tracking performance and stability of the closed-loop system. Simulation studies using the MATLAB/SimPower Systems Toolbox demonstrate that the proposed control strategies exhibit excellent performance in both steady state and transient operation.     

基于模糊控制的三电平有源电力滤波器研究

提出了一种基于ip-iq谐波电流检测、模糊PI电流控制和空间矢量脉宽调制的三电平有源电力滤波器的控制方案;建立了三电平有源电力滤波器的数学模型,详细介绍了三电平有源电力滤波器直流侧电压稳定和中点电位平衡控制方法的具体实现。仿真和实验结果表明,采用该控制方案的三电平有源电力滤波器具有良好的谐波补偿效果,且能较好地稳定直流侧电压和电容中点电位。