串补输电系统中次同步谐振的模态阻尼推导

水轮机调节系统是一类典型的非最小相位系统,为抑制其右半复平面零点所造成的负调,提出一种二自由度内模控制（IMC） — 比例 — 积分 — 微分（PID）控制和模糊逻辑设定值加权的混合控制策略。基于内模控制设计的二自由度PID控制器不但能够减小负调,而且可以独立调节系统的目标跟随特性和干扰抑制特性,引入的模糊逻辑设定值加权系数可以在线修正控制器的比例增益,从结构上有效抑制负调的产生。仿真结果表明,该控制器对水轮机调节系统具有良好的控制效果。     

混流式水轮机组的模糊滑模控制

针对水轮机常规PID调速器不能有效利用调节系统内部信息的缺点,在分析水轮机调节系统数学物理模型的基础上,采用基于模糊规则的滑动模态控制器,并对某一水电站的混流式水轮机组调速模型进行MATALB仿真.证明了模糊滑模控制方法在此种水轮机调速控制方面的可行性以及良好的鲁棒性.     

混流式水轮机组的模糊滑模控制

针对水轮机常规PID调速器不能有效利用调节系统内部信息的缺点,在分析水轮机调节系统数学物理模型的基础上,采用基于模糊规则的滑动模态控制器,并对某一水电站的混式水轮机组调速模型进行Malab仿真。证明了模糊滑模控制方法在此种水轮机调速控制方面的可行性以及良好的鲁棒性。     

T-S模糊控制器设计新方法及应用仿真

以具有非线性和非最小相位特性的水轮发电机调速系统为例,提出了T-S模糊控制器设计的新方法———基于PID控制器知识样本的T-S模糊控制器设计方法。将模糊控制器运用于水轮机控制,并对其进行仿真,把得到的模糊控制响应曲线与PID控制器进行比较,从调节时间、超调量、鲁棒性等方面可以看出,模糊控制器控制效果要优于PID控制。     

基于模糊PID的Z源逆变器直流链升压电路控制

提出一种模糊PID补偿器用以直接控制Z源逆变器直流链电压最大值。控制至直流链电压最大值传递函数有一左(左半平面)一右(右半平面) 2个零点,同时零、极点位置相近且靠近虚轴,具有严重的非最小相位现象。该文在详细的分析了控制至直流链电压最大值传递函数的基础上,针对Z源逆变器应用场合(燃料电池或光伏发电)中,输入电压大范围波动的特点,设计了具有良好非线性控制性能的模糊PID控制器。应用相平面响应轨迹特征向量法修正了模糊规则库,使系统具有良好的动态响应,同时用相平面法对闭环控制器进行了稳定性分析。该控制器能够实现直流链电压最大值的直接控制,消除了2个靠近极点的零点(1个右半平面和1个左半平面)造成的影响。减少了非最小相位系统阶跃响应的超调和负调。控制器设计简单,鲁棒性好,对输入电压扰动和负载电流变化具有良好的抗扰能力,动态、静态性能有了明显的改善。通过仿真和实验结果验证了理论分析的正确性。     

二次调节流量耦联系统精确线性化控制

针对二次调节流量耦联系统非线性特性,利用坐标非线性变换和状态非线性反馈得到系统精确线性化控制规律。由于系统相对阶严格小于系统维数,所以通过证明系统零动态的稳定性验证了所得精确线性化控制规律的可行性。然后利用Ackermann极点配置算法,设计了系统的精确线性化控制器。通过仿真研究表明,加入精确线性化控制器后,系统快速性提高,并达到无超调。通过与PID控制器比较可知,当系统远离工作零点时,PID控制器有明显无超调,且调整时间加长,而精确线性化控制器与工作点无关。     

模糊控制在水轮机调节系统中的应用

本文设计了一个模糊控制器，进而构建了一个基于模糊控制的自适应PID控制器，对有功功率反馈的水轮机调节系统进行控制，利用模糊控制器的模糊推理能力来实现PID控制器参数在线调整，以达到优化控制的目的．对简单电力系统的仿真结果表明，这种控制器与常规PID控制器相比可以取得较好的控制效果，是实现水轮机调节系统自适应控制的一种可行的方法。     

抽水蓄能电站水轮机模型参考自适应控制

将定常PID控制应用于对抽水蓄能电站水轮机的控制,针对水轮机调节系统时变特性的问题,研究了模型参考自适应控制方法,建立了水轮机调节系统线性化数学模型,并用模型参考自适应控制策略对抽水蓄能电站水轮机进行控制,同时结合李雅普诺夫稳定性理论和波波夫的超稳定性理论推导出控制器参数变化规则。进行了模型参考自适应控制器与PID控制器对机组控制的仿真研究,结果表明:自适应控制比PID控制响应速度快、超调量小、调节时间短、稳定性好,能够改善水轮机调节系统的动态特性与控制性能。     

基于模糊自适应PID的SR电机DITC系统仿真研究

针对开关磁阻电机采用传统控制方法存在转矩脉动大、调速系统性能低的缺点,本文提出了直接瞬时转矩控制(DITC)与模糊自适应PID控制器结合的新方法。通过瞬时转矩闭环控制抑制转矩脉动,应用模糊理论根据电机运行情况在线自调节PID的参数改善系统调速性能。仿真结果表明,DITC控制方法对转矩脉动的抑制效果明显优于传统PWM控制和直接转矩控制方法,模糊自适应PID控制器的引入又能使调速系统具有超调小、转速稳定时间短、鲁棒性强的优点。     

含有右半平面零点的开关DC-DC变换器暂态性能分析及频域法设计

含有右半平面零点(RHPZ)的开关DC-DC变换器发生占空比突变时,暂态过程会出现负调现象,该现象会导致系统暂态性能变差,负调持续时间段系统易形成正反馈而出现不稳定现象,传统的频域法无法直接进行控制器设计,因此对其进行控制较最小相位系统困难的多。该文以含有RHPZ的Buck-Boost变换器为例,建立负调电压暂态数学模型,推导出衡量负调电压性能的表达式,依据该表达式与变换器参数之间的关系,给出抑制负调电压的参数设计方法。根据负调电压抑制后的系统暂态性能特点,并结合含有RHPZ开关DC-DC变换器电路拓扑的特点,提出限制占空比和频域法相结合的控制策略。实验结果表明,该控制策略具有良好的暂态和稳态性能。     

Application of fuzzy logic controller to active power filters

In this paper, the way to use one of the most powerful problem-solving methodologies, fuzzy logic, to enhance the quality of the power system is described. To prove the power of fuzzy logic for the modeling of nonlinear systems, the modeling of active power filters with a fuzzy logic based control strategy is presented as a case study and its capability to reject reactive power eliminate current harmonic components is simulated by MATLAB. The advantages in using fuzzy logic as emphasized in the case study are its simple application to various types of systems, high performance, lower cost, and higher productivity.     

A novel fuzzy state feedback controller for power system stabilization

A novel fuzzy logic controller (FLC) is developed for damping electromechanical modes of oscillations and enhancing power system synchronous stability. The proposed controller is based on state feedback control system. The input signals to the controller are the weighted sum of the mechanical states and the electrical states weighted sum, while its output signal is added to the conventional fixed-gain PI controller output signal to give the excitation control signal. The simulation results using the proposed controller are carried out on an synchronous machine infinite bus system. Moreover, a comparison between the conventional fixed-gain PI controller and the proposed FLC is presented. The results validate the effectiveness of the proposed FLC in terms of less overshoot/undershoot and enhancing the power system stability over a wide range variation of operating conditions.     

同步发电机混沌振荡的积分滑模模糊控制

针对一类不确定的非线性系统,把自适应模糊控制和积分滑模控制相结合,提出了一种新的自适应积分滑模模糊控制策略。利用模糊逻辑逼近系统中的未知非线性函数,在滑模控制中引入了积分项,消除了常规滑模控制器被跟踪信号导数已知的限制;并且为了消除外界扰动的影响,引入扰动估计器的设计方法;同时基于Lyapunov方法导出了参数的自适应律,有效地克服了系统固有的抖振问题。理论分析证明了闭环系统的稳定性和跟踪误差收敛于零。用该控制器对同步发电机混沌振荡控制系统进行仿真研究,结果表明:与常规的滑模控制器相比,该控制器具有较强的鲁棒性和较好的跟踪性能。     

基于PLC的模糊控制在挤出机温度控制系统中的应用

为了进一步提高挤出机温度控制性能,提出了一种以模糊控制为核心的温度控制系统。该系统能够很好地解决温度超调的问题,并能提高系统的控制精度和响应速度。同时结合可编程序控制器(PLC)来实现该控制系统,使其更为灵活及高效。     

一种基于模糊控制的降压变换器

基于模糊控制理论,结合非线性控制,提出了一种降压变换器的新型拓扑结构。该结构具有模糊控制策略的优点,且不用建立复杂的数学模型,控制方法简单,可使PWM开关变换器的输出电压,在有负载和电源电压干扰时,具有优良的动态响应。仿真和实验结果证明了该方法和结构的可行性和优越性。     

一种新型混合型大功率有源电力滤波器电流控制方法

在采用混合型大功率有源电力滤波器消除谐波时,由于滤波器的检测精度、指令电流计算延时和输出滤波器的相移等因数的影响,滤波效果不够理想,针对这一问题,笔者提出了应用于混合型大功率有源滤波器的模糊递推积分PI控制算法。该方法能有效地提高系统的目标跟随特性、抗干扰性和鲁棒性,并且具有计算量小、工程容易实现的特点。实验结果证明了所提出的控制方法的可行性。所提出的模糊递推积分PI控制算法还可以对周期性的被控量实现无静差控制,如交流电机的闭环控制。     

Load frequency control using power demand estimation and fuzzy control

Numerous control methods based on modern control theory have been proposed to improve the load frequency control (LFC) characteristics of power systems. These control methods generally regard the load frequency control system as a linear system model. Furthermore, complicated mathematical equations have to be solved to determine control laws. However, realistic power systems are nonlinear, i.e., the nonlinearities of tie-lines connecting between the control areas and of generation rate constraints of power plants exist. Consequently, it is considered that the design of controllers is difficult. In this paper, the application of fuzzy control to the load frequency control system is proposed to solve the forementioned problems. The proposed control first, to satisfy the load frequency control requirements, estimates power demand variations of the control areas and uses them as the output set-point values of power plants, instead of using an integral-type controller. Next, to improve stability and optimality of the nonlinear load frequency control system using the fore-mentioned output set-point control method, the proportional-type fuzzy control considering a computation time-delay is implemented. Parameters of the proposed fuzzy controller are determined by minimizing the integral square of the area control error (ACE) to ensure optimality of the system.     

基于递推积分PI的混合型有源电力滤波器电流控制

在采用混合型有源电力滤波器消除谐波时，由于滤波器的检测精度、指令电流计算延时和输出滤波器的相移等因数的影响，滤波效果不够理想，针对被控量是以20ms为周期的电流，文中提出了应用于混合型有源滤波器的递推积分PI控制算法，并且引入了参考电流模糊加权前馈控制。该控制方法有效地提高系统的目标跟随特性、抗干扰性和鲁棒性，并且具有计算量小、容易工程实现的特点，实验结果证明了所提出的控制方法的可行性。所提出的递推积分H控制算法还可以对周期性的被控量实现无静差控制，如交流电机的闭环控制。     

新型模糊逻辑二级电压控制器

摘要： 设计了一种新型的基于极坐标二值模糊逻辑规则的模糊逻辑二级电压控制器。该控制器有效地将模糊逻辑规则和二次电压控制相结合：将引导节点的电压偏差及其微分作为模糊逻辑控制规则的前项输入，与规则作用后，推理出相应的电压控制信号，然后引入比例积分器，得到区域无功控制信号，通过发电机的励磁控制，实现对引导节点电压的控制。该控制器通过引入控制发电机的参与因子，实现了区域内各控制发电机之间的相互协调和补充。以New England 39节点系统为例进行仿真计算，结果表明：所设计的二级电压控制器在系统发生电压扰动的期间，能够从区域电压稳定的角度出发，调整各级电压控制器的电压参考值从而调整其无功出力，为系统提供所需的电压支持，使得系统的负荷电压水平维持在较好的状态，提高了系统的电压稳定性。它比常规PID二级电压控制器具有更好的控制性能。     

无刷双馈电机直接转矩控制转矩脉动最小化

针对无刷双馈电机直接转矩控制系统转矩脉动大的问题,依据模糊控制理论,研究了基于模糊控制的无刷双馈电机直接转矩控制系统。将转矩误差、磁链误差、扇区作为模糊控制器的输入,采用模糊控制器自动合理地选择电压空间矢量,取代传统的开关矢量表,同时将磁链圆划分为24个扇区。Matlab环境下的仿真结果表明,与传统的无刷双馈电机直接转矩控制系统相比,有效地减小了稳态时的转矩脉动,并且改善了定子磁链渡形,使定子电流波形更接近于正弦。系统在启动、负载扰动等情况下仍然保持了良好的动态性能。在DSP控制系统中实现时。可经相应的离散化后通过查表运算实现模糊控制,实现算法简单,且具有良好的实时性。