基于全状态反馈的串联系统近似最优控制

为了充分利用各子系统的内部和外部信息,从各子系统的状态空间表达式出发,按照子系统的串联联结方式建立了串联系统的状态空间表达式。考虑了线性定常串联系统的无限时间定常输出跟踪问题,利用极小值原理,设计了基于全状态反馈的串联系统近似最优控制器。全状态反馈能完整地表征系统的动态行为、信息量大而且并不增加被控串联系统的维数。最后通过仿真结果验证了该算法的有效性。     

直线伺服系统的鲁棒二次最优控制

针对永磁直线同步伺服电机(PMLSM)直接驱动伺服系统存在的负载扰动等不确定性因素的影响，根据鲁棒二次最优控制理论来设计速度状态反馈控制器，在保持传统控制结构不变的同时，解决了直线电机伺服系统的鲁棒性问题，能够克服系统中存在的不确定性与外部干扰对系统性能的影响，实现对系统速度的跟踪控制.仿真结果表明，该方案在保证伺服系统的快速性、精确跟踪性的同时，对系统参数变化和阻力扰动具有很强的鲁棒性.     

二次性能指标在调速系统中的应用

用线性二次型性能指标设计的带有负载观测器的直流调速系统，其快速性及稳定性指标远优于按经典控制理论频率法设计的双闭环调速系统。仿真及实验结果表明，该设计方法简单明了，调试方便，有利于工程推广。     

磁浮列车悬浮系统的二次型最优控制

针对多变量、非线性的单磁铁悬浮系统,建立其线性化数学模型,讨论了系统的能控性、能观性和稳定性问题。采用线性二次型最优控制策略LQR方法对磁浮列车悬浮系统进行控制系统设计。MATLAB仿真研究了二次最优控制中加权矩阵Q和R的问题。通过改变Q和R的数值,得到不同的仿真图形,并根据仿真图形进行控制性能比较。仿真结果表明磁浮间隙在二次最优控制下能回到额定值,获得了良好的控制性能。     

状态观测器在冷气舵机控制系统中的应用

提出了一种将状态反馈与控制相结合方案,状态观测器可看成是实际控制对象的一个实时仿真系统,它具有利用控制对象的数学模型和输入变量,并且采用适当的控制方法,以保证状态观测器的状态可以很快地逼进控制对象的状态。     

单级倒立摆系统分析与设计

倒立摆系统以其自身的不稳定性为系统的平衡提出了难题,也因此成为自动控制实验中验证控制算法优劣的极好实验装置.作者对倒立摆系统的非线性模型进行了线性化处理,通过利用全状态反馈和线性二次型最优控制两种方法对系统进行控制以满足设计指标,最后设计仿真实验软件平台以方便对比参数设置和系统性能之间的关系.     

模型自由的离散时间系统的随机线性二次最优控制

针对模型自由的随机线性离散时间系统,通过Q 学习算法求解无限时间随机线性二次最优控制问题。首先根据贝尔曼最优性原理定义Q函数,通过值迭代算法的思想构造Q 学习算法;其次给出Q 学习算法的等价形式并证明其收敛性;最后通过一个仿真实例说明Q 学习算法的有效性。     

基于动态规划原理的混杂系统二次型最优控制

针对性能指标为二次型的最优控制问题,对子系统切换时刻顺序固定的切换型线性混杂系统,利用动态规划原理,将一个多级决策过程分解为一系列易于求解的单级决策过程,即任意没定切换时刻lk(k=1,2,…,K)以后,将整个混杂系统寻优过程分解为K+1个单级寻优过程,并依此给出了混杂最优控制的解析构造方法和求解步骤,编制了基于MATLAB6．1的遗传算法程序,完成了最优搜索．     

电液伺服控制系统在石材磨削机中的应用与研究

介绍了ＺＳＭ—Ⅰ型石材磨削机的液压控制系统，采用电液伺服控制系统替代原有的液压系统，并从理论研究方面为工程设计提供了依据．     

VSC-HVDC控制系统分析

介绍基于电压源换流器的高压直流输电系统(VSC-HVDC)的基本原理,分析两端有源交流电网互联的VSC-HVDC系统(包括内环控制回路、外环控制回路、锁相环),设计控制方案.并在MATLAB/SIMULINK中建立基于该系统的仿真模型,分析稳态条件下的扰动响应,仿真结果表明:该方案能及时响应各种扰动,具有良好的稳定性和...     

基于积分分离PID理论的计算机温度控制系统

以积分分离 PID 控制理论为基础,以印染工业中染缸温度自动控制系统为例,介绍了由 APPLE—Ⅱ微型计算机实现的温控系统组成及原理,论证了计算机控制理论在印染工业中的实用性.     

纺丝机高精度牵伸控制系统设计

论述了交流变频调速数字闭环系统的构成,主要器件的选择,传递函数及其动态结构图的建立,控制精度的分析,提出了控制方案,对各类联合机高精度同步传动具有广泛的适用性。     

固定时间稳定航天器相对轨道悬停控制

针对航天器相对空间目标的定点悬停控制需求,基于非线性反馈固定时间稳定算法设计了一种闭环悬停控制律.阐述了固定时间稳定的原理,以C-W方程为相对运动模型设计了悬停控制律,可以通过改变相关控制参数来消除初始悬停误差和干扰的影响,实现对控制效果的调节.结果分析表明,提出的控制律对初始悬停误差收敛速率较快,能够保持长时间、高精度定点悬停,仿真结果验证了方法的有效性.     

Power Control Based on State Space Strategies for Grid-Oriented Inverters with LCL Filters

面向LCL型并网变换器的状态空间功率控制策略研究

陆春宇,花为,胡铭觐

（东南大学 电气工程学院,南京 211189）

摘要：

针对带LCL滤波器的网侧变换器三阶数学模型,分析了其复杂动态特性及可能影响系统稳定性的谐振问题。为实现LCL型系统的有源阻尼谐振抑制及提升电流调节性能,提出一种考虑参数整定的状态空间电流调节策略,相关参数基于模型等效方法计算获得。相比于传统有源阻尼方法,本文将扩展状态观测器与电流控制策略相结合,有效避免了额外传感器的使用,同时结合滤波策略的同步锁相环能够有效抑制电网电压。最终,基于上述策略构建的双闭环功率调节器能够有效提升功率控制的动态性能及稳态精度。仿真结果验证了调节策略的有效性。

关键词：LCL型并网变换器,状态空间电流控制,同步锁相环,闭环功率控制

     

大系统最优控制的递阶算法

本文将动态规划的最优性原则与大系统控制论中的分解协调的递阶算法结合起来,考虑到各子系统间的顺序直接作用,提出了一种以两次型为性能指标的离散线性系统优化的算法,导出了各子系统的递推公式,并举有一个五阶系统的仿真示例。     

一类不确定网络控制系统的有界输入保性能控制

针对一类不确定的网络控制系统,在满足系统一定性能指标的基础上考虑系统中存在的问题及影响系统稳定的各种不确定因素,应用李亚普诺夫稳定性理论,借助线性矩阵不等式,推导出了闭环系统渐近稳定充分条件,提出了针对性的控制策略,并给出了有界输入保性能反馈控制率,优化了系统的性能。     

基于状态变量-多模型的主汽温控制系统

在现代火力发电厂控制中,锅炉出口过热蒸汽温度(主汽温)是锅炉的主要参数之一,对电厂的安全经济运行有着重大的影响。针对主汽温系统大惯性、非线性的特点,提出了基于状态变量-多模型的控制方案,即先采用状态反馈补偿主汽温的惯性,以PID作为控制器对补偿后的广义被控对象进行控制;再针对不同工况下对象特性的变化,对各工况控制子系统进行模态综合,实现大范围的控制。对主汽温系统的仿真结果表明,该方案可以较好地解决系统的大惯性和非线性问题。