船舶电站柴油机双脉冲H∞调速器的研究

船舶电力系统频率的稳定性主要取决于船舶电站柴油机调速系统的转速响应特性.为了抑制负荷的扰动, 提高柴油机双脉冲调速器的动态精度, 本文将H_∞控制理论应用于柴油机调速系统的设计,将系统的性能要求转化为标准H_∞控制问题.建立了采用双脉冲${\rm H}_\infty$调速器的柴油机调速系统的数学模型,针对外部干扰和模型的不确定性, 双脉冲H_∞调速器的设计可以归结为混合 灵敏度问题.计算机仿真实验结果表明, 本文设计的双脉冲H_∞调速器能在充分考虑系统模型不确定性的情况下,有效提高系统的动态 精度和抑制扰动的能力,改善船舶电力系统频率的稳定性.     

船舶电站柴油发电机组H2/H∞控制器的仿真研究

为了提高船舶电站柴油机调速系统的动态精确度,抑制负荷的扰动,将混合H2/H∞控制理论应用于柴油机调速系统的设计,将柴油机调速系统的性能要求转化为标准混合H2/H∞控制问题。计算机仿真结果表明,利用线性矩阵不等式方法所设计的混合H2/H∞调速器能在考虑模型不确定性的情况下,有效地提高了系统的动态精确度和抑制扰动的能力,改善了船舶电力系统频率的稳定性。     

船舶电站柴油发电机组H2/H∞控制器的研究

船舶电力系统的稳定性主要取决于船舶电站柴油发电机组转速和电压的响应特性,转速和电压相互作用,对两者进行综合控制非常必要。本文将混合H_2/H_∞控制理论应用于柴油机调速系统的设计,将柴油机调速系统的性能要求转化为标准混合H_2/H_∞控制问题。计算机仿真结果表明,利用线性矩阵不等式(LMI)方法所设计的混合H_2/H_∞调速器能在考虑模型不确定性的情况下,有效地提高系统的动态精确度和抑制扰动的能力,解决了转速和电压的综合控制问题,改善了船舶电力系统的稳定性。     

柴油发电机组非线性H2/H∞调速器的研究

船舶电力系统频率的稳定性主要取决于船舶电站柴油机调速系统的转速响应特性. 船舶电站柴油机调速系统是一个非线性控制系统, 为了分析系统的动态特性, 首先建立柴油机调速系统的非线性数学模型, 然后以此为基础设计非线性H2/H∞速器. 将直接反馈线性化和混合H2/H∞控制理论相结合应用于柴油发电机组调速器的设计,把系统的性能要求转化为标准H2/H∞控制问题, 获得了柴油机非线性H2/H∞转速控制律. 计算机仿真结果表明, 设计的非线性H2/H∞调速器有效地提高了系统的动态精度和抑制扰动的能力, 改善了船舶电力系统频率的稳定性.     

船舶电站相复励励磁系统H∞控制器的研究

船舶电站电压的稳定性主要取决于同步发电机调压系统的响应特性。为了抑制负荷的扰动，提高系统的动态精度，本文将H∞控制理论应用于相复励励磁系统的设计，将相复励励磁系统的性能要求转化为标准H∞控制问题。计算机仿真实验结果表明，用H∞控制理论设计的控制器能有效地提高系统精度和抗扰动能力。     

基于H2与H∞的"动中通"伺服系统控制器设计

本文以"动中通"伺服系统为对象, 研究了一种基于H_2和H_{/infty}指标的控制器设计方案. 在反馈控制器方面, 将满足LQ最优准则的扩展状态反馈与状态观测设计整合成一个H_2设计问题, 给出理论推导与设计方法; 在前馈控制器方面, 将扰动抑制H_{/infty}指标设计转换为模型匹配设计, 并给出有效求解方法. 在控制器参数整定过程中, 考虑主谐振模态、不确定性等对系统的∞影响, 给出了一种兼顾动态性能和鲁棒稳定性的整定方法. 该设计方案从反馈到前馈均着重考虑扰动抑制能力, 并且在实际系统上取得了较好的效果, 对扰动抑制能力要求较高的控制器设计有一定指导作用.     

基于BF-PSO的船舶电站柴油机分数阶控制器

针对船舶电力系统的频率稳定性问题,对船舶电站柴油机调速系统设计了分数阶PIλDμ控制器。采用细菌觅食-粒子群混合优化(BF-PSO)算法对分数阶PIλDμ控制器参数进行优化整定,解决了分数阶PIλDμ控制器整定参数多、设计复杂的问题。对分别采用分数阶PIλDμ控制器和传统整数阶PID控制器的柴油机调速系统进行了仿真和对比。结果表明,在同等条件下优化得到的分数阶PIλDμ控制器能够有效抑制模型参数摄动,鲁棒性更强,具有更好的控制效果。     

柴油机电子调速器系统建模与仿真

电子调速器具有调节精度高、易于实现多功能控制、易于实现远距离控制及全自动化控制,易于实现多台机组同步并联运行等特点,所以在柴油机燃料系统中采用电子调速器愈来愈引起人们的重视。本文着重介绍DT-30电子调速器的基本结构框图,并根据自动控制理论以及对柴油机全电调速系统实践经验建立了数学模型。数学模型边界条件的确定是以DT-30电子调速器同4120-30瓩发电机组构成的系统为例。用频率法对系统的稳定性进行了分析研究,并利用DMJ-3B型电子模拟计算机进行了模拟试验,通过改变系统参数求出系统动态过程的变化,为设计和调试提供了可靠的依据。     

CMAC-PID在柴油机调速系统中的应用

研究柴油机优化控制问题,柴油机调速控制要求快速、准确.针对柴油机调速系统的非线性、时变等特点,导致稳定时间长,传统PID控制不理想.为了提高自动调节供油量,达到控制准确度,提出一种小脑模型神经网络(CMAC)与PID并行控制的柴油机调速系统(CMAC-PID).采用现代控制理论与经典相结合的方法对柴油机调速系统进行优化设计,利用传统PID来实现柴油机调速属于反馈控制,保证了系统的稳定性,并且能够抑制扰动,结合CMAC神经网络对控制器进行前馈控制,确保系统的控制响应速度,减小超调量,提高控制精度.仿真结果表明,采用CMAC-PID算法控制精度更高,超调小,稳定时间短,鲁棒性强,能优化柴油机调速系统性能,为设计提供了参考.     

多区域互联电力系统的自适应滑模负载频率控制

本文研究了一类计及电动汽车的电力系统中的负荷频率控制问题, 首先, 将电动汽车模型与传统的负载频率控制模型相结合,在未知扰动波动范围的条件下设计了自适应滑模控制律. 其次, 分别考虑了电网调频中的匹配扰动和不匹配扰动问题, 并利用李亚普诺夫稳定性理论导出了匹配和不匹配条件下的系统稳定的充分条件. 最后, 两个区域电力系统的仿真结果表明, 电动汽车作为电源和负载都可以提高电网的频率稳定性, 所设计的控制器可以有效地调节电网的频率波动.     

柴油发电机组非线性H2/H∞综合控制器

独立电力系统的稳定性主要取决于柴油发电机组的转速和电压响应特性.柴油发电机组控制系统是一个非线性控制系统,转速和电压相互作用,对二者进行综合控制非常必要.为了分析系统的动态特性,首先建立柴油发电机组的非线性数学模型,然后以此为基础设计非线性H2/H∞综合控制器.将直接反馈线性化和混合H2/H∞控制理论相结合应用于柴油发...     

计及螺旋桨负载的船舶电力系统协调控制设计

推进负载对船舶电网的暂态稳定性影响是船电系统的主要特征之一.本文基于非线性鲁棒L2干扰抑制控制方法,研究了具有螺旋桨负荷的船舶电力系统中的励磁与调速的协调控制问题,在充分分析了柴油发电机组的非线性数学模型及其螺旋桨负载的相互耦合的非线性动态结构特性的基础上,提出backstepping控制技术与L2干扰抑制相结合的综合协调控制策略来设计控制器.该控制器在保证系统稳定的条件下,有效地抑制干扰对发电机系统电压和频率的影响.仿真表明,在给系统突加螺旋桨负载的情况下,该控制器能有效地抑制负载对系统性能的影响,验证了控制器的有效性.     

带摆动机构的多线切割机的线性H∞张力控制

针对常规张力控制在带摆动机构的多线切割机系统中精度不高,非线性干扰不稳定的问题,本文分析了系统结构和控制难点,采用干扰观测的线性H∞张力控制建立子系统模型,充分考虑系统中具有子系统模型的动态干扰和未建模动态干扰以及参数和结构的不确定性引起的误差,并给出解决方案.研究了线性H∞控制系统的稳定性,并在系统稳定的条件下,利用Chelosky分解方法,得到动态方程的解,大幅提高系统响应速度.样机的实验结果表明该系统具有系统张力波动小,稳定性能好,断线率低的特点.     

基于神经网络观测器的船舶轨迹跟踪递归滑模 动态面输出反馈控制

针对三自由度全驱动船舶速度向量不可测问题,考虑船舶模型参数和外部环境扰动均未知的情况,提出一种基于神经网络观测器的船舶轨迹跟踪递归滑模动态面输出反馈控制方法.该方法设计神经网络自适应观测器估计船舶速度向量,且利用神经网络逼近模型参数不确定项,综合考虑船舶位置和速度误差之间关系构造递归滑模面,再采用动态面控制技术设计轨迹跟踪控制律和参数自适应律,并引入低频增益学习方法消除外界扰动导致的高频振荡控制信号.选取李雅普诺夫函数证明了该控制律能够保证轨迹跟踪闭环系统内所有信号的一致最终有界性.最后,基于一艘供给船进行仿真验证,结果表明,船舶轨迹跟踪响应速度快,所设计控制器对系统模型参数摄动及外界扰动具有较强的鲁棒性.     

基于逆系统原理的感应电动机滑模速度控制

针对目前逆系统原理应用于感应电动机调速系统中时往往忽略参数不确定性的问题,从感应电动机的非线性模型出发,采用逆系统理论建立了转子电阻与负载参数不确定的感应电动机伪线性控制系统模型;提出了一种采用变指数趋近律实现的防抖动自适应滑模变结构控制方法,并将该控制方法应用于感应电动机伪线性控制系统中。仿真结果表明,基于逆系统原理的感应电动机滑模速度控制方法能够有效抑制系统参数的不确定性,提高系统的稳定性和控制精度。     

带有SMES和电力推进负载的舰船电力系统鲁棒协调控制

基于Hamilton函数方法,研究具有超导储能装置SMES的舰船电网中的协调控制问题．在充分分析了柴油机组的非线性数学模型、SMES及其推进电机负载相互耦合的非线性动态结构特性的基础上,通过预置状态反馈完成了耗散Hamilton实现,并基于耗散实现设计了SMES和调速与励磁协调控制器．该控制器结构简单,物理意义明确．仿真结果表明,所设计的控制器能有效提高系统的暂态稳定性．