混合有源电力滤波器的新型迭代学习控制

将混合型有源电力滤波器应用于电网谐波抑制与无功功率补偿,在传统比例一积分（proportion—integration,PI）控制迭代学习算法基础上加入关于电流误差信号的微分项,提出一种新型比例-积分-微分（proportion—integration-differentiation,PID）控制迭代学习控制算法,并推...     

PID控制介绍

在工程实际中，应用最为广泛的调节器控制规律为比例积分微分控制，简称PID控制，又称PID调节。PID控制器问世至今已有近60年的历史了，它以其结构简单、稳定性好、工作可靠、调整方便而成为工业控制主要和可靠的技术工具。当被控对象的结构和参数不能完全掌握，或得不到精确的数学模型时，控制理论的其它设计技术难以使用，系统的控制器的结构和参数必须依靠经验和现场调试来确定，这时应用PlD控制技术最为方便。即当我们不完全了解一个系统和被控对象，或不能通过有效的测量手段来获得系统的参数的时候，便最适合用PID控制技术。1、比例（P）控制比例控制是一种最简单的控制方式。其控制器的输出与输入误差讯号成比例关系：2、积分（I）控制在积分控制中，控制器的输出与输入误差讯号的积分成正比关系；3、微分（D）控制在微分控制中，控制器的输出与输入误差讯号的微分（即误差的变化率）成正比关系。     

可编程序控制器比例积分微分控制在油田站库生产中的应用

为实现油田五化建设,对联合站进行提升改造,提升信息化集成水平,实现提质增效,将可编程序控制器比例积分微分控制应用于油田站库生产。针对联合站可编程序控制器控制系统,提出联合站三相分离器液位调节的比例积分微分控制方案,实现分离器内液位恒定。通过在油田站库生产中应用可编程序控制器比例积分微分控制,实现了无人值守,降低了人工成本,提高了生产效率,对智能油田的发展建设起到推动作用。     

改进比例-积分-微分控制方法在无功补偿和混合滤波综合补偿系统中的应用

设计了一种兼有无功补偿和混合滤波功能的综合补偿系统。由于传统比例-积分-微分控制方法对上述系统的检测精度、计算延时和被控对象状态变化具有较强的依赖性,文中将增量递推预测模型预作用于上述系统以补偿延时带来的控制误差,提出了一种采用预测模型实现的多模比例-积分-微分控制方法,使得当电网状态变化时该补偿系统可自动在比例-积分和比例-微分模型间切换。仿真结果和实际运行情况表明该补偿系统具有控制精度高、鲁棒性强等特点,验证了该控制方法的正确性和有效性。     

基于BP网络PID算法的恒压供水系统研究

采用神经网络控制理论与PID（比例、积分、微分）控制算法,设计一个基于SIMATIC CPU226 PLC的BP神经网络PID控制器。恒压控制系统由BP神经网络PID控制器、丹佛斯VLT2900变频器和水泵机组组成。解决了传统PID控制算法难以保证系统在任何工况条件下始终具有最佳控制性能的难题。试验结果表明：系统可以在线自整定PID参数,具有较好的自适应能力,控制效果比较理想。     

基于比例积分微分控制的微网协调控制建模仿真

针对微网协同控制建模仿真受到运行条件的影响,存在电压波动大、协调控制模式切换频繁等缺点,以提高微网协调控制稳定性为目的,提出了基于比例积分微分控制的微网协调控制建模仿真。根据比例积分微分控制是否影响微网系统的功率盈余,将微网的运行划分为4种模式,通过分析4种运行模式的原理,划分了微网运行模式。在微网协调控制建模仿真流程的基础上,根据微网系统中电源状态信息,计算每一个子微网的初始功率余量,结合每一个子微网实际承担的波动功率,实现了微网协调控制的建模仿真。仿真结果表明,基于比例积分微分控制的微网协调控制建模仿真方法不仅可以稳定微网协调控制的电压,还可以稳定微网协调控制的电流,从而提高了微网协调控制的稳定性。     

一类非线性系统的微分与积分滑模自适应控制及其在电液伺服系统中的应用

针对一类参数不确定的非线性系统，提出了一种微分与积分滑模自适应控制策略。在滑模控制中引入积分控制项，消除了传统滑模变结构控制需要被跟踪信号导数已知的假设，同时基于Lyapunov方法引入参数自适应律，使系统具有优良的抗干扰特点。利用一非线性微分控制减弱了参数自动调整阶段引起的系统抖动。给出了积分滑模控制中切换函数的定义方法，以及非线性微分控制中微分系数的非线性函数表达式。采用该控制方法，对电液伺服系统的液压缸位置进行跟踪控制。仿真结果显示，该方法具有较强的鲁棒性及良好的跟踪性能。     

单相光伏逆变器控制技术研究

为了解决准比例谐振(proportional-resonant,PR)控制器不能提供相角补偿的缺点,对准PR控制原理进行了分析,在准PR控制方法的基础上进行了改进,提出了准比例微分谐振(proportional-resonant differential,PRD)控制。在不改变原准PR控制特性的基础上弥补了准PR控制器不能补偿相角的缺点,通过分析比较得出:准PRD控制在稳定性和稳态误差2方面比传统比例微分积分控制和准PR响应效果优越。推导了准PRD控制参数的设计过程,仿真与实验结果表明,准PRD控制能有效减小动态响应时间,从而验证了准PRD控制方法的可行性及有效性。     

PID参数最通俗的解释与参数整定方法

积分和微分是高等数学的概念,有的人觉得PID控制很神秘,PID控制器的参数很难理解和调整。实际上可以通过几何意义来理解积分和微分,控制器输出量中的比例、积分、微分部分都有明确的物理意义。     

混合有源电力滤波器的复合变结构电流控制

针对传统比例-积分-微分(proportional integral differential,PID)控制器不能实现具有周期性特点的电网谐波电流无稳态误差跟踪的特点,提出了一种新的PID型迭代学习控制算法,同时建立了一种模糊规则并利用模糊推理对PID控制器的比例、积分和微分系数进行在线修正,实现对系统的无差控制。在此基础上,为提高系统的响应速度,将PID迭代学习控制与滑模变结构控制有机结合,提出了复合型变结构控制方法。该方法具有响应速度快、控制精度高、易于实现的特点。仿真和实验结果证明了该控制方法的可行性和有效性,效果优于传统PID控制。     

非线性鲁棒控制调速器的混合仿真实验

研究了非线性鲁棒控制规律在微机水轮机调速器上的应用,并介绍了调速器的混合仿真实验情况,着重比较了非线性鲁棒控制和常规比例积分微分（PID）控制在短路实验、线路切除实验等不同情况下的调节效果。实验结果表明,非线性鲁棒控制在电力系统过渡过程动态调节中能起到较好的作用,较目前的常规PID控制具有一定的优越性。     

基于模糊逻辑的参数自整定PI控制在有源滤波器中的应用

有源滤波器（APF）中误差信号的特性和PI控制时变性差限制了常规PI控制在APF中的应用．模糊逻辑控制具有理想的动态特性．对过程参数的变化不敏感的优点。对常规PI控制进行了改进．将误差信号各个频率下的正弦分量表示成相量形式．把传统PI控制中对每个采样点积分变为对相量进行叠加．构成了基于相量叠加的PI控制策略。并在此基础上将模糊逻辑控制与改进的PI控制相结合．用模糊控制策略控制比例、积分参数,实现了PI控制参数的自整定。设计了一种基于相量叠加的Fuzzy—PI控制器并将其应用于APF中．仿真实验验证了该方法的可行性。     

交流伺服系统的模糊滑模PD型位置控制器

针对矢量控制交流感应电机伺服系统，提出并设计一种模糊滑模PD型位置控制器。它具有与常规PD控制器相似的结构形式．但其比例系数和微分系数拥有很强的非线性特点，该控制器具备模糊控制与滑模控制两者的优点。仿真结果表明，它能明显增强系统的动静态性能。     

双馈风力发电矢量控制电流环参数特性分析

基于dq坐标系模型的矢量控制是双馈风力发电中应用较广的控制策略,但一般都按照并网前和并网后2种模式进行研究。文中建立了并网前后的双馈电机统一数学模型,并将控制器与双馈电机转子方程统一为一个4阶模型。详细分析了转子电流环控制参数对系统控制性能的影响,提出了控制参数的设计原则和方法,最后通过仿真验证了这种方法的有效性和实用性。     

基于比例和改进准谐振控制的MMC环流抑制策略

模块化多电平换流器（MMC）由于电容电压的波动会产生环流在相间流动,环流会增加能量损耗并对子模块中的绝缘栅双极晶体管（IGBTs）产生不良的影响。为抑制环流,基于环流的动态数学模型设计了一种能产生反向二倍频分量的比例控制器。针对环流中的高次谐波对传统的准谐振控制器进行了改进。对所提策略进行了仿真验证,仿真结果表明比例控制策略仅经过0.2 s后快速达到稳态抑制环流,改进后的准谐振控制策略相比于改进前THD值优化了3.56%,进一步降低了高频谐波分量,验证了所提策略的可靠性。     

开关磁阻电机的模糊分数阶PID控制算法研究

开关磁阻电机(SRM)的双凸极机械结构和开关工作特性,导致常规控制算法在其调速控制时,存在转矩脉动大、动态性能一般等问题。论文应用分数阶PID控制算法鲁棒性强和模糊控制不依赖于精确数学模型的优点,提出了一种基于模糊分数阶PID转矩控制算法。在适应SRM转矩控制模糊规则表的基础上,以转速偏差和偏差变化率为输入,通过模糊推理自适应调整分数阶PID控制器的比例系数、积分阶次、微分阶次,使SRM的转矩脉动较小。仿真结果表明该算法使开关磁阻电机的转矩脉动较小,动态响应好。     

基于改进PI+PR控制的有源电力滤波器研究

电流跟踪控制策略是决定并联型有源电力滤波器(active power filter,APF)补偿性能的关键。针对并联APF常规电流比例积分(proportional integral,PI)控制方法对负载主要次谐波分量补偿不充分的问题,提出一种适用于APF的新型指定次谐波电流控制策略。控制策略在常规电流PI控制基础上,对负载电流主要次谐波(5、7、11、13次)进行比例谐振(proportional resonant,PR)控制,而对其余次谐波采用常规PI控制。仿真结果证明了控制方法的有效性和正确性。     

基于Sugeno模糊推理的静止无功补偿器多模态切换方法

多模态控制主要采用快速切换控制方式实现,此方法在切换瞬间易引起控制器输出和系统响应出现抖动现象。为平滑过渡过程,提出了一种基于Sugeno模糊推理的控制模态切换方法,将不同控制器的控制输出作为输入引入到Sugeno系统的输出隶属函数,并将输出隶属函数的概念扩展以实现模态的平滑过渡。通过仿真分析基于非线性度变换比例积分微...     

High‐speed and high‐precision position control using a sliding mode compensator

To achieve high‐speed, high‐precision position control for semiconductor product machines and industrial robots, full‐closed feedback control is applied. Many control methods have been proposed for such a system. In general, proportional position control and proportional plus integral velocity control or integral plus proportional velocity control (P,PI/I‐P), which is a type of proportional plus integral plus differential control (PID), is applied in many industrial applications. However, in the case of changing mechanical characteristics of the control target, the parameters of P,PI/I‐PI control must also change in order to maintain good motion performance. In this paper, we propose a new P,PI/I‐P control method that includes a nonlinear compensator. The algorithm of the nonlinear compensator is based on sliding mode control with chattering compensation. The effectiveness of the proposed control method is evaluated using a full‐closed single‐axis slider system via point‐to‐point control and contour control in the case of changing load. The experimental results indicate that the proposed control method is robust in the case of changing acceleration/deceleration of control reference, changing load, and low‐velocity contour motion. © 2010 Wiley Periodicals, Inc. Electr Eng Jpn, 174(2): 65–71, 2011; Published online in Wiley Online Library ( wileyonlinelibrary.com ). DOI 10.1002/eej.21011