同步发电机非线性广义子系统模型的解耦控制

针对基于非线性奇异子系统模型的同步发电机,本文利用逆系统方法,研究了其励磁汽门综合控制的输入输出线性化解耦问题.同步发电机本质上是电力大系统中的一个非线性奇异子系统,同步发电机的解耦控制是使系统达到优良性能的重要途径之一.本文提出一种递推算法,利用逆系统方法将被控系统转化为两个独立的积分型线性子系统,实现了系统的动态解耦.仿真结果表明了本文所提控制方法的有效性.     

同步发电机非线性励磁控制的逆系统方法

本利用非线性控制的逆系统方法，将大型同步发电机非线性励磁控制问题变换为一个相应的线性最优控制问题，设计出便于实现的非线性励磁控制规律。经仿真研究表明，所设计的控制律显地改善了电力系统暂态过程的动态响应，较大提高了静态稳定极限，有效地提高了电力系统的暂态稳定水平。     

燃气轮机同步发电机励磁系统的最优与非线性控制

本文针对燃气轮机组本身技术高速发展与其主要系统控制方式相对滞后这一矛盾，将最优控制理论和非线性控制理论引入到燃气轮同步发电机的励磁控制系统中，特别考虑了作为原动机的燃气轮机的特性，提出了两种励磁控制策略：最优励磁控制和非线性励磁控制。通过分析与对比，并针对某一具体系统给出了非线性励磁控制器的详细设计，证明并特别指出该控制策略是可行和最佳的。     

扰动下永磁同步风力发电机的改进滑模控制

针对永磁直驱同步风力发电机传统PI矢量控制方式鲁棒性差的问题,提出一种非奇异快速终端滑模控制方法.针对滑模控制中的抖振问题,在指数趋近律中引入光滑连续的双曲正切函数代替符号函数;针对滑模控制中的外部扰动问题,采用扩张状态观测器进行在线估计和补偿,得出基于扩张状态观测器的非奇异快速终端滑模控制器.使用Matlab/Sim...     

基于SIMULINK的同步直驱风力发电机并网控制研究

本文简要介绍了风力发电中并网控制要求和同步直驱风力发电机并网的控制原理，并针对同步直驱风力发电机的并网控制方式进行了讨论分析：在SIMULINK软件中按照分析的结果进行建模并实验，用SVPWMA方式实现了对输出电压的控制；仿真结果表明该种控制方法可以满足风力发电机的运行需要。     

同步发电机自适应最优励磁控制

本文针对线性最优励磁控制的缺陷,将自适应控制理论与最优控制理论相结合,通过多变量参数辨识、最优反馈系数计算和控制算法运算三个环节,实现了同步发电机励磁的自适应最优控制.数字仿真实验结果表明,该励磁控制系统能够自动跟踪系统运行工作状况,在线辨识不断变化的系统参数,使控制作用始终处于最优状态,从而改善了控制系统的动态品质,提高了系统的暂态稳定性.     

一种新型同步发电机数据采集系统

本文介绍了一种新型同步发电机数据采集系统设计方案，硬件设计上使用了32位ARM微型处理器，采用具有DSP内核的能量专用计量芯片ADE7758代替普通AD转换芯片。其特点是数据采集速度快、实时性好、价格低。     

基于LabVIEW的同步发电机试验系统的研制

随着计算机和软件技术的发展,虚拟仪器正在逐渐成为测试领域的发展方向.采用虚拟仪器实现同步电机试验成为电机试验的发展趋势.本文主要介绍以虚拟仪器软件平台LabVIEW和PCI插槽的数据采集卡以及个人计算机为基础,建立一套适合于电机试验数据采集与分析虚拟仪器系统.     

基于精确线性化的永磁同步风力发电机滑模控制

针对直驱永磁同步风力发电机的最佳转速跟踪控制,提出了基于精确线性化模型的滑模控制策略及其设计方法,运用Matlab/Simulink建立了直驱型永磁同步风力发电机的仿真模型,并对不同风况下运行的机组进行了仿真分析。结果表明该控制器能在较宽的风速范围内有效提高系统的鲁棒性。     

基于精确线性化的永磁同步风力发电机滑模控制

针对直驱永磁同步风力发电机的最佳转速跟踪控制,提出了基于精确线性化模型的滑模控制策略及其设计方法,运用Matlab/Simulink建立了直驱型永磁同步风力发电机的仿真模型,并对不同风况下运行的机组进行了仿真分析。结果表明该控制器能在较宽的风速范围内有效提高系统的鲁棒性。     

Feedback control for non-linear singular systems

An invertible non-linear map is developed, which transforms a non-linear singular system into a regular one and preserves local properties under the application of specific feedback control laws. The presented algorithm is easily implementable on a digital computer, since it is of closed form. An application of the above algorithm is presented on an autonomous vehicle.     

不确定广义大系统有限时间鲁棒分散控制

研究不确定连续广义大系统的有限时间鲁棒分散控制问题,设计系统的有限时间鲁棒分散状态反馈控制器.首先应用广义Lyapunov 函数法,给出不确定广义大系统有限时间鲁棒稳定的充分条件;其次,给出不确定广义大系统应用分散状态反馈控制器鲁棒镇定的充分条件和有限时间鲁棒分散控制器的设计方法;最后,通过仿真例子验证所提出方法的有效性.     

Efficient non-linear model based predictive control

For a large number of degrees of freedom and/or large dimension systems, non-linear model based predictive control algorithms based on dual mode control can become intractable. This paper proposes an alternative which deploys the closed-loop paradigm that has proved to be very effective for the case of linear time-varying or uncertain systems. The various attributes and computational advantages of the approach are shown to carry over to the non-linear case.     

基于交流跟踪的同步发电机最优励磁控制技术研究

针对同步发电机采用传统PID控制不能很好地满足电力系统对抑制振荡、提高动态稳定极限等方面要求的问题,提出了一种基于交流跟踪的同步发电机最优励磁控制方法;给出了基于拉格朗日方法的同步发电机励磁系统偏差线性化模型,分析了最优励磁控制量的确定方法,建立了基于最优励磁控制方法的同步发电机系统仿真模型。仿真结果表明,与传统PID控制方法相比,最优励磁控制方法能够实时控制同步发电机励磁系统,确保了同步发电机的输出稳定性。     

虚拟同步发电机参数自适应调节

虚拟同步发电机技术借由控制器设计达到模拟同步发电机外特性的效果, 改善了含有新能源的电网系统 的稳定性. 根据虚拟同步发电机参数可调的特点, 可采用参数自适应调节优化系统动态性能. 但传统虚拟同步发电 机参数自适应调节仍存在两方面不足: 一方面, 大范围调整阻尼下垂系数和虚拟转动惯量, 对系统储能裕量要求高; 另一方面, 暂态调节过程中存在功率超调现象, 对电力设备不利. 本文引入输出速度反馈调节系统阻尼, 为改善系 统暂态稳定性提供了方便的调节手段; 其次, 根据系统暂态功角特性, 提出了参数自适应控制策略, 缩短了调节时 间, 将频率偏差减小至允许范围内, 改善了电网频率调节的暂态性能, 同时抑制了功率超调. 最后, 对比实验结果表 明本文控制策略优于现有的自适应控制策略.     

发电机组的一种多模型自学习控制

针对发电机组励磁与汽门的综合控制,研究了一种多模型自学习控制(MMSC).首先,建立机组不同工况下的样本数据并归纳模糊控制器(FLC)规则,随后采用模糊聚类算法将样本约简为典型工况,并得到对应于典型工况的模型库与控制器库.MMSC的控制量为多个FLC输出的加权集成,而加权系数由模型匹配程度决定.采用学习能力强的支持向量机来实现FLC的自学习和在线优化.仿真实验验证了MMSC的控制性能和效果.     

基于一致性的并联虚拟同步发电机分布式协同控制

虚拟同步发电机(virtual synchronous generator,VSG)可模拟同步发电机运行机制,并为系统提供惯性和阻尼支撑.在孤岛模式下,VSG并联运行多采用分散下垂控制,不具备频率恢复以及有功出力合理分配等功能,为此,本文提出了一种基于一致性的并联VSG分布式控制方法,可改善系统频率与有功功率特性.本文首先介绍了传统VSG控制的数学模型,并在此基础上设计了VSG并联系统频率恢复及有功出力合理分配的整体方案.在分布式控制模式下,相邻VSG只需少量信息交互即可控制频率恢复到额定值,并可实现功率的按需分配,满足了不同用户的定制需求.仿真结果验证了所提方法的正确性和有效性.     

参数不确定广义大系统的保性能分散控制

对一类范数有界时不变参数不确定的连续广义大系统和一个二次型性能指标,研究了其保性能分散控制问题.目的是设计一状态反馈分散控制器,使得对所有容许的不确定性,闭环系统不仅是鲁棒稳定的,而且性能指标有一上界.应用线性矩阵不等式方法,给出了一个用线性矩阵不等式表达的保性能分散控制器存在的充分条件;在此条件可解时,给出了保性能分散控制律的表达式.最后,举例说明了该方法的应用.     

On-line steady-state control of a synchronous generator

Excitation control of a synchronous generator is discussed. Linear systems theory is used to derive a simple feedback formula.