多直流协调控制系统测试方法的研究与应用

多直流协调控制系统是安全稳定控制系统的重要组成部分,鉴于现有的试验设备不能有效测试多直流协调控制系统,而搭建实际测试环境的成本又较高,对此提出了一种基于仿真测试平台实现测试多直流协调控制系统的方法。介绍了多直流协调控制系统的结构,利用仿真测试平台搭建了测试环境,列举了主要测试项目及测试方法。最终验证,通过仿真测试平台实现测试多直流协调控制系统的方法可行。     

社区能源网络能量管理和协调控制仿真与测试平台设计

考虑到社区能源网络拓扑多样性,其控制系统的能量管理和协调控制算法的开发仍处于个性化定制阶段,能量管理和协调控制算法及控制系统设备的测试成本高昂。分析社区能源网络仿真测试平台的设计需求,提出基于DIgSILENT和OPC技术的社区能源网络仿真测试平台设计方案。该仿真测试平台考虑了算法仿真和控制系统设备测试两种应用场景,应用DIgSILENT提供的多种控制算法接口,基于分层分布的信息层架构建立平台的算法仿真架构和硬件在环测试框架。最后,针对具体的社区能源网络拓扑对一种能量管理和协调控制策略进行仿真验证。该仿真平台的设计思路有利于模拟复杂的运行工况,为能量管理和协调控制算法和控制系统设备的研究和测试提供了良好的实验平台。     

基于多故障场景的大规模安全稳定控制系统可信测试方法

目前区域电网安全稳定控制系统主要依赖出厂前的静态测试或实时数字仿真系统等仿真测试,现场联合调试和安全稳定控制策略动态验证不够完善,设备安装、调试检验、参数设置过程中可能存在的隐患难以完全排除,因此亟须建立有效的现场测试方法,确保安全稳定控制系统的可信可用。文中提出基于电力调度数据网、电力无线虚拟专网、全球定位系统构建大规模远程测试体系。以BPA和PSASP软件等中国电力调度部门常用仿真软件的仿真结果为输入信号源,各站测试终端经通信网络相连共同组成分布式远程测试平台进行安全稳定控制系统动态整组仿真测试。同时,对测试平台的组网架构、通信方式、控制方法和测试终端设计进行了详细介绍,并以中国新疆和田地区安全稳定控制系统为实例开展现场试点应用,实现了大规模安全稳定控制系统的可信测试。     

PLC在交流电机速度闭环控制中的应用

研究了基于PLC控制的交流电机速度模糊闭环控制系统。构建了基于PLC的控制系统软硬件结构,并对模糊控制器的模糊变量、控制规则等进行了设计。最后通过数字仿真测试验证了所设计的模糊控制闭环系统能够有效控制电机的速度,性能良好。     

基于软件元器件概念的分布控制系统的设计与实现

本文根据最新起草的IEC61499标准提出了基于软件元器件概念的分布控制系统的设计和实现方法。并将其应用于一个具有分布式模块结构的测试机床,采用面向对象的Model／View／controller（MVC）设计类型,构建控制系统模型,完成了仿真实验和测试机床的实际运行,获得了预期效果。对如何将物理元器件映射为具有功能块形式的软件元器件进行了探讨。     

基于FPGA的永磁同步电机控制系统设计与实现

针对控制力矩陀螺外框架伺服系统的性能要求,选用了永磁同步电机作为控制电机,设计了电流环、速度环、位置环的控制方案,并在Simulink仿真环境中进行了相应的仿真实验,取得了良好仿真结果,仿真结果表明了所设计系统的准确性和可行性。同时设计了以FPGA为核心的硬件控制系统,编写了相应的软件,取得了良好的测试结果,测试结果表明了所设计的基于FPGA的永磁同步电机控制系统能够实现控制力矩陀螺外框架速度和位置的高精度控制,满足控制力矩陀螺的使用要求。     

基于OVATION的电站控制系统仿真方案设计

基于DCS的控制系统仿真方法是测试控制系统实施正确性、操作可靠性、操作等效性的有效手段。介绍了一个基于OVATION系统的控制系统仿真项目的平台设计,通过它可以有效缩短新型控制系统的开发周期,减少控制系统试用期的风险。另外也可以此为基础进行电站操作员的人机界面设计．进而进行人因工程领域的深入研究。     

一种高压大电流功率单元的短路测试与分析

简单介绍了高压大电流功率单元的电路拓扑、技术参数、布局结构及常见的Ⅰ、Ⅱ类短路测试方法,通过对该功率单元的不同短路方式回路杂散电感进行仿真,并结合功率单元的自身结构特点,制定了该功率单元合适的Ⅰ、Ⅱ类短路测试方案,最后进行了试验,试验结果证明了设计的短路测试方案的有效性和可靠性,进而验证了产品的可靠性。     

五定子单元的无轴承瓣形电机的设计与优化

无轴承薄片电机具有薄片转子的结构,其气隙大,结构简单,控制灵活,在工业领域具有很好的应用前景。在充分发挥薄片电机的优点的基础上,本文设计了具有五个相同定子单元的瓣形无轴承薄片电机,采用有限元分析仿真的方法对电机定子单元的结构和尺寸进行优化选择,并制造样机。通过对实验样机进行悬浮系统动、静态性能测试,结果表明,该结构的无轴承薄片电机转子位置控制系统响应速度快、抗干扰能力强,且制造工艺简单,成本较低,是目前小型泵类磁悬浮传动的最好解决方案。     

分散控制系统控制器传热分析及设计∗

随着工业控制领域性能需求的日益增长,高功率密度元器件应用越来越广泛,对散热设计的要求也越来越高.对高功率密度元器件热传导过程进行分析,推导芯片-空气热阻解析公式,建立参数化仿真模型,开展一体式结构设计,获得控制器结构的最优散热设计.对标测试结果,一致性好,所设计控制器具备均温性好、轻量化及稳定的 特点.工程应用中,利用屏柜的结构特点,优化散热风道,保证控制器良好散热.仿真及测试结果表明,高功率密度芯片正常工作,分散控制系统可靠稳定运行.     

基于RT-LAB的飞控系统快速原型开发

针对传统飞控系统开发周期长、效率低的现状,设计了基于RT-LAB环境的导弹飞控系统快速原型仿真系统,完成其总体方案设计、软件框架构成及最后的系统集成.通过RT-LAB调用,方便地将数学仿真转换为半实物仿真.在仿真过程中,通过高速串口和数据采集板卡将系统与舵机、惯导等实物连接,以快速验证飞控算法的正确性,考核控制系统的控制性能.试验结果表明,系统具有良好的有效性、实时性和扩展性,能够满足多种型号飞控系统的研制需求.     

智能变电站站控层测试技术研究与应用

根据智能变电站一体化监控系统功能及应用情况,设计了智能变电站站控层测试系统架构,对测试系统架构各功能模块及信息交互过程进行了分析。然后对智能变电站站控层测试技术进行了深入研究,分别围绕站控层数据交互测试技术、监控主机测试技术及远动功能测试技术进行研究,创新性地提出了测试策略可配置、通信报文可订制、交互行为可控的站控层数据交互测试方法,监控主机信息闭环测试方法,基于取代服务的电力远动装置测试方法。为了验证提出的测试技术方案可行性,通过软件技术实现了具有上述技术特征的测试系统,含保护测控信息仿真系统及调控主站仿真系统。最后经工程应用实践,智能变电站站控层测试技术提高了测试效率,并保证了测试结果的可靠性。     

基于RMM的微网并网逆变器鲁棒补偿器设计

为了提高微电网并网逆变器控制系统的鲁棒性,针对微电网并网逆变器控制系统建模存在模型误差,以及系统工作过程中会受到实时干扰等不确定性因素的影响。通过对实验系统的输入输出信号进行采集,采用鲁棒模型匹配（RMM）的方法,结合典型的鲁棒控制的结构,在同步旋转dq坐标系下控制结构的基础上附加了一个鲁棒补偿器。将白噪声作为等效干扰,分别施加于原有控制结构和附加了鲁棒补偿器的控制结构中进行抗干扰能力仿真。仿真结果表明,附加鲁棒补偿器后,微网逆变器电流控制系统的抗干扰能力得到明显改善。即通过附加鲁棒补偿器的方式来提高系统的鲁棒性是可行的,有效的。     

基于滑模变结构控制的余热发电机机组励磁控制研究

水泥生产过程中会产生大量中低温余热,利用余热发电是水泥生产企业节能的重要手段。为维持余热发电系统的电能稳定,以单机无穷大电力系统为例,建立余热发电机组励磁系统数学模型,设计基于指数型终端滑模变结构控制理论的同步发电机励磁控制器。针对电力系统中三相短路和三相断路故障利用Matlab进行时域仿真,与采用快速终端滑模变结构控制的仿真结果进行对比分析,仿真结果表明该指数型终端滑模变结构励磁控制系统具有更好的适应性及稳定性。     

基于内模控制的再热汽温控制系统

采用内模控制算法对国产２００ＭＷ火电机组带汽汽换热器的多变量再热汽温系统进行控制系统分析与设计。采用了Ｖ规范型控制结构;为使主通道时间迟延最小,对被控对象进行了补偿设计;给出了能实现解耦且无纯微分环节的控制器设计步骤;详述了滤波阵的设计目的和过程。最后对所设计的再热汽温控制系统进行了仿真。结果表明,该汽温控制系统具有优良的控制品质。     

基于嵌合转矩法的虚拟同步机多回路保结构稳定分析

虚拟同步发电机(virtual synchronous generator,VSG)控制系统结构复杂、耦合性强,传统的稳定性分析方法无法分析系统内部各交互回路间的相互作用机理问题。基于此,文章提出一种基于嵌合转矩法的多回路保结构稳定分析方法。首先,基于模块化建模思想及模块重构建立了VSG并网的多回路交互保结构模型;其次,基于嵌合转矩法建立各交互回路间的回路阻尼转矩,形成分析-结构联通对应关系;然后,详细分析多回路系统中关键回路和关键参数的精确溯源方法,对VSG系统内各环节间的阻尼竞争及互激等规律进行了深入分析;最后,以VSG控制下的单机无穷大系统为例进行仿真验证。结果表明:VSG控制系统中电压控制环和电流控制环的直轴分量和交轴分量存在交互影响。其交互回路间阻尼转矩的恶性竞争以及负向激励导致了系统机电振荡模式失稳。该方法在捕捉系统失稳机制的基础上,还能为实际参数配置优化提供借鉴基础,具有一定应用价值。     

基于神经网络自适应PID控制的船舶操纵研究

本文针对船舶操纵这种非线性、时变参数控制对象,提出了一种采用神经网络自适应ＰＩＤ控制方案。该控制结构有两上子神经网络组成,一个三层ＢＰ神经网络用于对被控对象进行在线辨只,另一个两层线性网络构成具有ＰＩＤ结构的控制器。文中给出了神经网络在线训练学习方法,并进行船舶操纵控制仿真研究。     

基于能量控制策略的直-交变换器的研究

介绍了采用能量控制策略的Buck—Boost直-交变换器,对该变换器的拓扑电路、工作原理以及控制策略进行分析和仿真。仿真结果显示：在相同的开关频率下,采用能量控制策略比SPWM的输出电压的谐波分量小,对电网电压波动和负载扰动无明显动态调整过程。该控制策略可应用于高性能正弦交流电压源和变频变压系统中。     

基于射影控制的直流输电和静态无功补偿器协调控制

为消除高压直流输电和静止无功补偿器在动态过程中附加阻尼控制的相互干扰,文章设计了基于射影控制的协调阻尼控制器。该控制器以广域信号为反馈输入,根据时滞系统稳定性定理形成参考状态反馈控制系统,基于射影控制原理获得低阶输出反馈控制。时域仿真和特征值分析结果均证明该控制器具有的良好阻尼效果,在不同的时滞下仍然可以很好地提供阻尼。     

基于LCL简化模型的PWM变流器电流环控制策略

通过研究LCL滤波器的完整数学模型,得到了一种基于LCL滤波器简化模型的电流环控制结构.该控制结构在不降低系统性能的情况下,能抑制电流高频肝关谐波,在动态时义能保证电流的稳定和快速响应.通过仿真和样机实验证实了这--控制结构的正:确性和有效性.