船舶电站柴油机H∞调速器的仿真研究

为了提高柴油机调速系统的动态精确度,抑制负荷的扰动,将H∞控制理论应用于柴油机调速系统的设计,将系统的性能要求转化为标准H∞控制问题。计算机仿真实验结果表明,所设计的H∞调速器能在考虑系统模型不确定性的情况下,有效地提高了系统的动态精确度和抑制扰动的能力,改善了船舶电力系统频率的稳定性。     

船舶电站柴油机非线性H∞调速器

船舶电力系统频率的稳定性主要取决于船舶电站柴油机调速系统的转速响应特性.船舶电站柴油机调速系统是一个非线性控制系统,为了分析系统的动态特性,首先建立柴油机调速系统的非线性数学模型,然后以此为基础设计非线性H∞调速器.将直接反馈线性化和H∞控制理论相结合应用于柴油机调速器的设计,把系统的性能要求转化为标准H∞控制问题,通过解Riccati方程,获得了柴油机非线性H∞转速控制律.计算机仿真结果表明,设计的非线性H∞调速器能在充分考虑系统模型不确定性的情况下,有效地提高系统的动态精度和抑制扰动的能力,改善了船舶电力系统频率的稳定性.     

基于H∞控制理论的电力系统稳定器

阐述了Ｈ∞控制理论的基本方法,并将其应用于电力系统稳定器设计。研究了加权函数的选择原则,应用Ｍａｔｌａｂ鲁棒控制工具箱,成功地设计了基于Ｈ∞控制理论的电力系统稳定器。仿真结果表明,将其配合常规的ＰＩＤ调压器使用,则具有良好的动态品质和调节精度,并能抑制振荡,提高电力系统的动态稳定性。     

船舶电站同步发电机状态反馈H∞调压器

船舶电力系统电压的稳定性主要取决于船舶电站同步发电机调压系统的响应特性.船舶电站同步发电机调压系统是一个非线性控制系统,为了分析系统的动态特性,首先建立同步发电机调压系统的非线性数学模型,然后以此为基础设计状态反馈H∞调压器.将H∞控制理论应用于同步发电机调压器的设计,把系统的性能要求转化为标准H∞控制问题,通过解Ri...     

船舶电站柴油机最小熵H_∞调速控制器的设计

为了提高柴油机调速系统的动态精确度,抑制负荷的扰动,提出了一种基于最小熵H∞控制理论的鲁棒调速控制策略.该控制策略从熵的角度将H2最优控制和H∞最优控制结合起来,以闭环系统的熵函数为目标函数,据此设计的调速器具有良好的鲁棒性和快速的动态性能.仿真结果表明,在系统模型不确定的情况下,与H∞最优控制相比,最小熵H∞调速控制器可有效地改善系统的动态性能并抑制外部干扰对系统的影响,提高了船舶电力系统频率的稳定性.     

分散励磁式船舶电力系统鲁棒控制器研究

给出了分散励磁式船舶电力系统柴油机发电机组的数学模型,明确了模型中各种干扰项的物理意义。将发电机组数学模型线性化后,增广为广义受控系统,应用H∞控制理论,设计了发电机的分散励磁鲁棒控制器,并应用线性矩阵不等式(LMI)方法,将H∞控制器的设计转化为一个线性矩阵不等式约束和线性目标函数的凸优化问题,对H∞控制器求解和优化。仿真结果表明,当电力系统受到干扰后,H∞鲁棒励磁控制器比传统的电力系统稳定(PSS)励磁控制器具有更强的抗干扰能力,并使电力系统在较短时间内恢复稳定。     

励磁系统的H_2/H_∞保性能控制器

基于H2/H∞保性能控制理论和直接反馈线性化研究了单机-无穷大电力系统的励磁控制器设计。建立了含不确定因素的数学模型,采用解线性矩阵不等式(LM I)方法,利用MATLAB/LM I工具箱得出发电机励磁的H2/H∞保性能控制律。分析表明这种控制方法兼有鲁棒性能和最优性能,使H∞控制具有较小的保守性,提高了电力系统的稳定性,并能满足电压精度的要求。     

励磁系统的H2/H∞保性能控制器

基于H2/H∞保性能控制理论和直接反馈线性化研究了单机-无穷大电力系统的励磁控制器设计.建立了含不确定因素的数学模型,采用解线性矩阵不等式(LMI)方法,利用MATLAB/LMI工具箱得出发电机励磁的H2/H∞保性能控制律.分析表明这种控制方法兼有鲁棒性能和最优性能,使H∞控制具有较小的保守性,提高了电力系统的稳定性,并能满足电压精度的要求.     

并联型有源滤波器的 控制

电力系统的运行工况复杂,要得到系统和干扰的精确数学模型几乎是不可能的。介绍了H∞鲁棒控制器理论的基本原理,并运用混合灵敏度的方法设计了APF的H∞鲁棒控制器,能将电力系统的建模误差、参数不确定性和干扰不确定性等因素计入设计方案之中,因而能使控制系统具有很好的鲁棒性。采用混合灵敏度的方法设计H∞鲁棒控制器,在进行合理的降阶后利用Matlab软件进行仿真,结果表明：APF的H∞控制具有较好的动态品质,并使系统具有较强的鲁棒性。自动控制系统最重要的特性莫过于它的稳定性,在稳定的基础上,再追求系统满足一定的性能要求,这样的控制系统才具有实际应用价值。因此,保证闭环控制系统的稳定性,这是控制器设计所必须满足的基本要求。利用Matlab软件进行仿真,结果表明：APF的H∞控制具有较好的稳定品质。     

应用H∞控制理论进行电力系统稳定器的设计

基于Ｈ∞控制理论,利用Ｍａｔｌａｂ软件进行电力系统稳定器的设计,仿真表明,本文设计的Ｈ∞ＰＳＳ具有较强的鲁棒性,可以改善电力系统的动态特性,提高系统的动态稳定。     

并联型有源滤波器的H∞控制

电力系统的运行工况复杂,要得到系统和干扰的精确数学模型几乎是不可能的.介绍了H∞鲁棒控制器理论的基本原理,并运用混合灵敏度的方法设计了 APF 的H∞鲁棒控制器,能将电力系统的建模误差、参数不确定性和干扰不确定性等因素计入设计方案之中,因而能使控制系统具有很好的鲁棒性.采用混合灵敏度的方法设计H∞鲁棒控制器,在进行合理的降阶后利用Matlab软件进行仿真,结果表明:APF的H∞控制具有较好的动态品质,并使系统具有较强的鲁棒性.自动控制系统最重要的特性莫过于它的稳定性,在稳定的基础上,再追求系统满足一定的性能要求,这样的控制系统才具有实际应用价值.因此,保证闭环控制系统的稳定性,这是控制器设计所必须满足的基本要求.利用Matlab软件进行仿真,结果表明:APF的H∞控制具有较好的稳定品质.     

考虑时滞影响的可控串联电容补偿器的H∞控制

对存在于广域测量系统时滞影响的可控串联电容补偿器的H∞控制进行了研究,说明利用线性矩阵不等式进行H∞控制器设计的方法。仿真及分析表明,所设计的控制器具有很好的、对时滞的不敏感性,可以抑制外部干扰,保持电力系统的动态稳定。     

电能质量的H∞最优控制方法

将先进的H∞优化控制理论应用于电能质量调节装置的控制器设计中,提出了一种基于H∞模型匹配技术的电能质量波形跟踪补偿控制新方法,并对其控制原理和物理本质进行了深刻阐述.给出了模型匹配系统的H∞标准控制框图及其状态空间实现,此方法不但可对控制器进行优化设计、控制精度高,而且还可确保所设计出的闭环系统为内部稳定的,该研究工作为进一步提高电能质量调节装置的补偿控制性能提供了理论支持.该H∞方法不但有严格的数学基础,而且还有明确的物理意义,可方便地实现电压、电流波形动态跟踪补偿最优控制,其正确性已得到了有效验证.     

利用LMI技术设计鲁棒电力系统稳定器

传统的H∞控制理论在电力系统中的应用有种种限制,线性矩阵不等式 (LMI)技术为多目标控制器的综合提供了新的途径。借鉴有极点区域配置约束的混合H∞ /H2 问题的LMI解法,设计了多目标H∞电力系统稳定器用于阻尼低频振荡。特征根计算与仿真分析表明,该控制器可在较大范围运行条件情况下向系统提供足够的阻尼。     

统一潮流控制器的H∞鲁棒控制器设计

基于H∞控制理论，运用混合灵敏度方法设计了UPFC的H∞鲁棒控制器。仿真表明：UPFC的H∞控制具有比线性最优控制更好的动态品质，并使系统具有较强的鲁棒性和稳定性。     

电励磁同步风力发电机输出电压DL-H∞控制

针对前端调速式电励磁同步风力发电机励磁系统的快速性、时变性等特点,提出了一种基于H∞控制的同步风力发电机输出电压的DL-H∞控制方法。在该方法中,采用了简化的无刷励磁系统结构,建立了系统数学模型,设计了用于励磁控制的内环H∞励磁控制器;针对快速励磁引起发电机振荡和失步等问题,设计了保证同步风力发电机并联稳定运行的外环H∞电力系统稳定器,有效解决了同步发电机快速励磁和暂态稳定之间的矛盾。仿真结果表明,基于H∞理论的同步风力发电机输出电压DL-H∞控制在快速性和稳态性能上优于单一H∞励磁控制。     

汽轮发电机组汽门开度的H∞控制

介绍了具有闭环区域极点约束的汽轮发电机组汽门开度的H∞控制,并以实例说明利用线性矩阵不等式（LMI）求解的方法。仿真及分析表明,所设计的汽门开度的H∞控制方法不仅能提高电力系统的暂态稳定,并且能抑制低频振荡,改善动态品质。     

基于系统辨识的广域时滞鲁棒阻尼控制

针对电力系统区间低频振荡问题,提出了一种利用广域测量信号的电力系统阻尼控制器的设计方法。该方法采用广域测量系统(WAMS)提供的准实时测量数据,通过Prony传递函数辨识法和纯时滞环节Pade逼近法建立时滞电力系统模型;然后基于混合灵敏度H∞控制理论和极点配置方法设计阻尼控制器,使闭环系统在满足H∞性能指标的前提下极点分布于合适的区间,从而获得所需的系统动态性能。4机2区域电力系统和新英格兰测试系统仿真实例表明,采用广域测量反馈信号的阻尼控制器能够显著提高系统区间低频振荡的阻尼,并且具有时滞不敏感性。     

H∞滑模鲁棒励磁控制器设计

电力系统的鲁棒励磁控制模型具有非线性和不确定性等特点。并且，其不确定不性满足匹配条件。该文结合反馈线性化、H∞干扰抑制和滑模变结构控制，利用反馈线性化技术，将鲁棒励磁控制模型转化为线性不确定模型；利用H∞干扰抑制技术，获得了具有抑制满足匹配条件干扰能力的动脉滑动模态；利用滑模变结构控制，获得了具有完全抑制满足匹配条件干扰的控制律。并设计了H∞滑模鲁棒励磁控制器。仿真结果表明：文中所设计的控制器能够有效地稳定电力系统。     

基于事件触发的电力系统H∞优化控制

针对大规模集中用电导致电力系统负荷端激增从而影响电力系统稳定性的问题,提出一种基于事件触发的H_∞优化控制方式。本文采用扇区法对单机无穷大电力系统进行线性化处理,之后通过模糊逻辑建立电力系统的T-S模糊模型。通过事件触发理论和模糊逻辑利用并行分布补偿(parallel distribution compensation,PDC)的方法设计系统控制器。H∞优化控制相比于传统的控制方法提高了系统的稳定性及抗干扰能力,因此本文根据李雅普诺夫稳定性理论和H∞优化控制理论,基于线性矩阵不等式(linear Matrix Inequality,LMI),给出了保证单机无穷大电力系统闭环渐进稳定的充分条件,并采用MATLAB仿真软件对系统进行仿真,从而证明稳定条件的存在。