基于迭代学习控制的并联型有源电力滤波器研究

在并联型有源电力滤波器控制方法中,传统PI控制的滤波效果不够理想。针对稳定性负载电网谐波具有重复周期的特点,提出迭代学习控制算法,并嵌入反馈环节,以提高迭代学习收敛速度。该方法计算量小,稳态误差小,易于实现,仿真分析和实验结果表明了该控制方法的有效性。     

基于迭代滑模的机械臂控制策略

针对机械臂这类非线性的不确定性系统,基于迭代学习控制与滑模控制策略,提出了一种有效的迭代滑模控制方法。该控制方法通过将滑模控制律引入到迭代学习控制中,并运用Lyapunov理论对控制律进行证明,从而确保系统的稳定性。基于拉格朗日力学法建立动力学模型,得到相对简化的n关节机械臂模型。以一个二关节机械臂为例,通过MATLAB仿真验证所提控制策略可有效提高关节的跟踪速度与跟踪精度,并且在一定程度上可减缓传统滑模控制的抖振现象,与传统迭代学习控制相比,系统具有鲁棒性。物理试验验证了所提控制策略的有效性。     

基于参考输入学习的永磁同步电机高精度位置伺服系统

对于永磁同步电机高精度位置伺服系统,由于控制器带宽及性能的限制,传统控制方法难以获得理想的位置跟踪精度。针对具有重复运行特性的永磁同步电机高精度位置伺服系统,提出采用级联式迭代学习控制修改参考输入信号的方法,通过迭代修正参考输入,使得伺服系统实际位置理想跟踪原本期望输入,给出了控制器结构,推导了收敛条件。仿真和实验结果验证了该方法的有效性。该方法与传统控制器相比,可改善伺服控制精度;控制器设计简单,计算量小,无需对原控制器进行改动或重新设计,方便了伺服产品的开发;在满足迭代学习收敛条件的前提下,对电机参数不敏感,鲁棒性强。     

单相接地故障中消弧线圈暂态电流的迭代学习控制

基于迭代学习控制理论,提出了一种非线性迭代学习控制算法,并将其应用于高阻抗式消弧线圈的暂态电流控制.通过对晶闸管触发角的迭代学习控制,产生不对称的二次电流平衡暂态直流电流分量,使得消弧线圈的暂态直流分量迅速减小,从而提高了消弧线圈的响应速度.仿真研究结果表明了该控制方法的有效性.     

超声波电机广义最小方差迭代学习转速控制

为减小时变扰动对迭代学习控制性能的影响，将迭代学习控制与广义最小方差自校正控制相结合，给出一种包含预测与闭环控制机制的迭代学习控制策略。通过设计2D目标函数和相应的迭代控制律，利用广义最小方差自校正方法来设计更新律，得到广义最小方差迭代学习控制律，使其同时具有沿迭代轴的学习收敛性和沿时间轴的控制稳定性。仿真和实验表明，所提控制策略有效，控制效果良好，对负载突变等非重复性扰动的适应能力增强。     

永磁同步电机位置伺服系统迭代学习控制

为了解决永磁同步电机位置伺服系统中的高阶非线性、强耦合性以及外部干扰,从而获得期望的跟踪精度,根据永磁同步电机位置伺服系统模型的特殊性提出了一种改进型迭代学习控制方法。有别于传统迭代学习控制方法中对系统误差求一阶导数,改进型迭代学习控制算法对误差求二阶导数后,设计D-型迭代学习控制策略,利用数学知识严格证明了算法收敛性,并推导出其收敛条件。算法解决了传统控制难以实现高精度永磁同步电机位置伺服的问题,利用迭代学习控制策略,使得系统能够达到期望的跟踪精度。仿真和实验结果表明了该算法的有效性。相较于传统方法,迭代学习控制策略误差更小,精度更高。     

同步发电机的反馈-前馈迭代学习励磁控制

将一种反馈-前馈迭代学习控制算法引入发电机的励磁控制,设计了一种新型的励磁控制器,以调节发电机的功角和机端电压至稳态运行点的极小领域。该控制器采用迭代学习前馈和PID反馈相结合的控制方法,综合了二者的优点,具有在有限时间内迅速精确跟踪期望轨迹,鲁棒性强的特点。仿真结果表明所设计的控制器比采用单一控制方法设计的控制器具有更强的维持机端电压的能力,能有效提高发电机的功角稳定性。     

位置伺服系统的闭环离散学习控制

针对位置伺服系统的干摩擦,齿轮间隙等非线性影响,提出了一种闭环离散学习控制方法,给出了该方法的控制结构及收敛性条件,将该方法应用于一种双拇指型机械手的单关节位置控制,设计了基于８０９８单片机的机械手位置伺服系统闭环离散学习控制器。实验结果表明,在经过数次迭代学习后,闭环离散学习控制可使位置伺服系统达到良好的控制性能。     

同步发电机的反馈-前馈迭代学习励磁控制

将一种反馈-前馈迭代学习控制算法引入发电机的励磁控制,设计了一种新型的励磁控制器,以调节发电机的功角和机端电压至稳态运行点的极小领域.该控制器采用迭代学习前馈和PID反馈相结合的控制方法,综合了二者的优点,具有在有限时间内迅速精确跟踪期望轨迹,鲁棒性强的特点.仿真结果表明所设计的控制器比采用单一控制方法设计的控制器具有更强的维持机端电压的能力,能有效提高发电机的功角稳定性.     

可控串联补偿器暂态稳定的迭代自学习控制(ILC)

介绍了迭代自学习控制的原理,将其用于ＦＡＣＴＳ为暂态稳定控制;比较了固定串补、ＰＩ控制和迭代自学习控制的可控串补对系统暂态稳定的影响;指出迭代自学习控制具有一系列常规控制算法所没有的优点,是值得进一步深入的控制方法。     

基于虚拟磁链的STATCOM直接功率控制研究

对基于H桥级联的静止同步补偿器(STATCOM)进行了研究,分析了虚拟磁链观测器的原理和基于虚拟磁链的直接功率控制算法,对虚拟磁链观测器中的纯积分环节进行了改进,应用级联惯性环节代替纯积分环节来消除纯积分环节带来的稳态误差,从功率守恒的角度分析了直流侧电压不平衡的因素,引入了分布式直流侧电压控制算法。在MATLAB仿真软件中对功率解耦控制算法与基于虚拟磁链的直接功率控制算法进行了仿真分析,结果表明基于虚拟磁链的直接功率控制算法有更好的动态性能,且验证了直流侧控制算法的正确性。最后,在一台以VME控制箱为核心控制器的3级链式STATCOM系统上对控制策略进行了验证,实验结果表明了算法的有效性、可行性。     

两种PWM控制算法的比较研究

PWM流系统具有网侧电流谐波含量低、功率因数高、能量双向流动和直流电压稳定等优点,详细分析了双闭环直接电流控制和直接功率控制的算法基本原理,并对这两种控制算法的控制结构以及参数选择进行了深入的比较研究,最后利用Matlab软件对这两种控制算法进行了仿真,从仿真结果可以看出直接功率控制在整流控制系统启动和负载突变等方面均优于双闭环直接电流控制。     

大型双馈异步风力发电机组变桨控制算法研究

变桨控制系统[1]是变速恒频风力发电机组的重要组成本分,它不仅关系到大型MW级风机的安全运行,而且对风能的吸收具有较好的控制作用。其中变桨控制算法是其控制系统的核心部分,为减小整机机械载荷、风机功率的稳定输出做出重要贡献。基于2.0 MW双馈风力发电系统的基础上,提出了具有转速二阶陷波滤波器的增益调度-双PI(notch filter gain-schedule double PI)控制算法,对风机运行于额定风速以上的变桨控制策略[2],使风机能够以最佳的速率变桨到最佳桨距角位置,从而输出稳定的功率,减小整机的振动,减小风机在3P、6P处产生过大的振动。最后对2.0 MW双馈异步风机变桨控制进行仿真和实际监控图分析,结果表明,其控制算法具有良好控制效果。     

基于预估控制的数字大功率多特性电源研究

详细分析了系统预测控制的电路原理,介绍了预估控制算法,将其与常规PID控制算法结合,应用于大功率多特性电源控制,并以TMS320LF2407A为控制核心研制了多特性电源样机,经过控制实验比较,预估控制与PID控制结合算法对存在控制滞后的数字化系统,具有较好的控制能力,样机运行良好,可稳定输出变频变幅等多种波形组合.     

基于三电平SVPWM的谐波控制算法的研究

针对有源电力滤波器(APF)谐波控制算法存在的问题,提出了一种基于三电平电压空间矢量脉宽调制(SVPWM)技术的谐波控制算法。该控制算法的功率开关频率低,输出谐波电压含量少,抗电磁干扰能力强,实时效果好。对该控制算法进行了Matlab仿真研究,通过实验成功地在APF中验证了其正确性,实验结果表明该控制算法具有谐波电压含量少,电压利用率高,补偿性能好等优点,同时证明了该控制算法的有效性和可行性。     

基于矢量解耦与预测电流控制相结合的APF的研究

由于基于瞬时无功理论的ip-iq谐波检测算法在非理想电网电压下不能准确地检测无功电流,介绍一种解耦控制与预测谐波电流控制相结合的控制算法。为克服解耦控制回路和预测谐波电流回路受电感参数变化的影响,提出一种基于合成矢量的无电感参数的解耦控制器,对解耦控制和预测控制回路进行改进,引入参数可自动调节的PI控制器,使控制回路适应电感参数的变化,增强控制系统的抗干扰性。最后,在Matlab/Simulink环境下,对其分别进行了仿真分析并进行比较,证明了改进之后控制算法的正确性与可行性。     

6kV煤矿供电网混合有源滤波器的应用研究

提出一种适用于高压大容量环境且投资成本较小的新型混合有源滤波器(HAPF).在谐波检测方面,利用系统样机验证了基于坐标变换的离散傅里叶变换(DFT)滑窗迭代谐波电流检测算法;在谐波电流补偿输出的控制算法方面,总结出一种基于递推积分PI和离散滑模变结构控制的复合谐波电流控制算法,这两种算法均采用S函数来构建,通过了Mat...     

考虑控制动作顺序的省网电压控制系统

目前以三级控制模式为基础的自动电压控制策略大都假定所有控制设备可以并行操作、且同时完成动作。作者首先以电厂自动电压控制系统为例,分析了实际设备动作速度不一致可能造成的监控节点电压或机组无功出力越限情况,然后以减少控制过程中的电压波动为目标建立了控制动作顺序优化模型,并给出了不同控制时序下设备整定值的修正算法,最后通过福建电网实际数据的仿真结果证明了模型和算法的有效性。     

基于电压控制特性的电压源型多端直流/交流系统潮流求解

由于基于电压源型换流器的高压直流(VSC-HVDC)输电技术具有良好的可控性,对负荷中心供电、风电消纳、孤岛电力传输等适应能力强,电压稳定性好,因此具有良好的应用前景。当前对VSC-HVDC系统主要基于定功率控制模式进行潮流计算,而很少考虑到实际的换流器电压控制能力。为了更加精确地反映实际电网中VSC的电压控制特性,文中建立了基于VSC的电压控制模型,考虑了换流器损耗、交流滤波器、换流器容量限制等的影响,并基于电压控制特性提出了VSC多端直流/交流系统的通用潮流求解方法。对直流电网功率分布变化和N-1故障以及多端直流/交流系统的潮流算例分析表明,所提的潮流算法能够反映直流换流器的电压控制调节能力,验证了基于VSC的多端直流/交流系统在考虑换流器电压控制特性后的潮流方法的有效性、合理性以及算法的快速性。