基于滑模控制理论的MMC-MTDC自适应下垂控制策略

传统MMC-MTDC下垂控制策略中常采用PI双闭环控制,系统的暂态特性较差。为提高系统响应速度和稳定性,提出基于滑模理论的自适应下垂控制策略。控制器采用双闭环级联控制结构,其中内环控制器根据滑模变结构在dq坐标系下对MMC非线性数学模型进行建模,设计积分滑模面和降低系统抖振的指数趋近律控制器;外环控制器根据MMC实时容量与功率参考指令的比较设计自适应下垂控制器,使MMC根据实际情况"量力而行"。最后在PSCAD/EMTDC中建立4端MTDC模型,在2种工况下进行验证,结果表明所提控制策略可以有效避免系统暂态时裕度较小的MMC满载,还具有较高的动态性能和响应速度。     

开关磁阻电机变参数自适应控制

开关磁阻电机(Switched Reluctance Motor,简称SRM)具有严重的非线性,绝大部分SRM控制器采用电流滞环调节器.在补偿被控对象非线性方面,变参数自适应控制是非常有效的方法.采用基于SRM电感模型的变参数自适应控制,对SRM运动电势和电感的非线性进行了有效的补偿.仿真和实验结果表明,该控制方法对于非线性严重的SRM具有很好的控制效果.     

基于Floquet理论的模块化多电平换流器小信号稳定性分析

为更好地描述模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter, MMC)中高次谐波动态的相互作用,基于线性时间周期(Linear Time-Periodic, LTP)系统理论对MMC进行建模,并基于Floquet理论进行MMC系统的小信号稳定性分析。首先通过MMC的桥臂平均值模型建立系统的非线性时间周期系统模型,然后围绕周期轨道将该模型线性化得到MMC的LTP模型,最后通过针对LTP系统的Floquet理论分析MMC的小信号稳定性。分析结果表明：LTP模型可以准确描述MMC的小信号动态响应特性;Floquet分析可以精确刻画MMC参数构成的稳定边界。此外,所提模型和稳定性分析结果通过了基于MMC聚合模型的电磁暂态仿真和验证。     

基于六阶动态模型的MMC多回路控制策略

针对负载和模块化多电平换流器(MMC)参数变化引起MMC输出电压不稳定问题,提出一种基于六阶动态模型的MMC多回路控制技术.首先建立了 MMC六阶动力学模型,基于此给出MMC有功功率和无功功率能力曲线;在此基础上,提出MMC三回路控制技术,即外部回路控制(OLC)、中央回路控制(CLC)和内部回路控制(ILC).其中,OLC基于无源控制理论设计,保证负载变化下的运行稳定性,CLC基于滑模控制理论设计,保证MMC参数变化情况下的动态稳定性;ILC根据实际运行状态实时提供OLC和CLC的电流参考值;理论证明3个控制环均具备Lyapunov稳定性.最后进行实验验证,结果表明所提MMC控制技术具有较强电压稳定能力.     

高性能坦克炮控系统自适应控制研究

针对坦克炮控系统非线性扰动和系统参数非线性漂移等问题,在分析炮控系统性能并建立其数学模型的基础上,提出了转速环双环复合自适应控制策略,设计了负载扰动观测器和单神经元自适应PID控制器.仿真表明,该方法能够有效地抑制负载扰动和参数变化对系统的影响,提高系统的鲁棒性.     

感应电机调速系统非线性自适应解耦控制

针对感应电机由于其变量非线性耦合、电机参变性导致交流调速控制复杂,提出了一种基于微分几何理论的非线性自适应解耦控制方法.将自适应策略与输入输出解耦控制相结合,通过定义选择适当的Lyapunov函数来保证整个系统的稳定性,进而导出系统控制律及参数自适应律.系统可在电机参数变化和负载扰动的情况下,渐近跟踪参考模型给出的转速和磁链信号. 仿真结果证实了该方法的有效性.     

正弦波逆变电源的自适应模糊控制策略及实现

逆变电源系统结构特殊且具有较强的非线性和参数时变性,尤其在非线性负载下采用常规控制难以获得理想的控制效果.本文将一种自适应模糊控制方法应用到单相正弦波逆变电源的控制当中,提出通过设计辅助模糊控制器对比例因子进行在线调整来改善常规模糊控制器的自适应能力和鲁棒性,使逆变电源控制器在兼顾系统动态响应性能的基础上,提高了不同负载特性下系统的输出波形质量.3kW样机的实验结果表明这种参数自调整的自适应模糊控制能使逆变电源在非线性负载下具有较好的动、静态特性.     

单轴滚转稳定平台的双环自适应滑模控制

负载扰动、载体转速扰动以及伺服电机本身的非线性、强耦合和变参数等存在严重影响单轴滚转稳定平台性能.在分析单轴滚转稳定平台PID控制模型基础上,提出双环自适应滑模变结构控制的永磁同步电机控制方法.其电流环采用id=O矢量变换实现解耦控制;自适应滑模变结构控制外环实现对稳定平台的角度和角速度的反馈控制,抑制载体转速干扰;自适应滑模变结构控制内环实现滑模变结构控制伺服电机的角速度反馈控制,抑制伺服电机参数变化和力矩干扰影响,采用自适应控制策略有效地削弱滑模抖振.通过对传统PID控制与双环自适应SMC控制对比仿真,结果表明双环自适应SMC控制策略的鲁棒性更强,控制性能更好.     

低频线振动台系统的鲁棒自适应重复学习控制

由于没有传动机构,永磁直线同步电机(PMLSM)作为低频线振动台的驱动部件对扰动和参数不确定性很敏感,摩擦力及纹波推力扰动等非线性因素严重影响了PMLSM的运动精确度.针对上述问题,提出一种鲁棒自适应重复学习控制方法,用于提高低频线振动台系统的精度.所设计的控制律由参数自适应控制、积分滑模控制、重复学习控制组成.参数自适应控制用来估计未知的模型参数并予以补偿;积分滑模控制用来镇定低频线振动台系统,抑制非周期扰动;重复学习控制用来抑制周期性扰动,提高对周期性位置信号的跟踪性能.采用Lyapunov理论设计的鲁棒自适应重复学习控制律能够保证闭环系统的渐近稳定性和位置跟踪性能.仿真结果表明,鲁棒自适应重复学习控制方法明显提高了系统的跟踪性能,改善了加速度失真度.     

内置式永磁同步电机牵引系统宽调速非线性控制器

针对内置式永磁同步电机(IPMSM)牵引系统机械参数时变、恒转矩区需高转矩输出、恒功率区需宽调速问题,运用非线性自适应控制理论,设计了一种电流滞环控制非线性自适应反步控制器。该非线性控制器在恒转矩区采用最大转矩比电流控制,提高转矩输出能力;在恒功率区采用弱磁控制策略,扩大调速范围;同时对电机参数摄动有较强的抑制能力,表现出较好的鲁棒性。仿真结果证明了IPMSM牵引系统非线性控制器的正确性和有效性。