基于仿射扰动反馈的风力发电机组多目标随机模型预测控制EI北大核心CSCD

风力发电的间歇性和随机不确定性是其规模化并网的主要障碍。为提高风电机组控制系统应对风能随机扰动的能力,该文提出一种基于仿射扰动反馈的风力发电机组多目标随机模型预测控制策略。以输出功率准确跟踪设定值和降低执行机构疲劳载荷为目标,结合风力发电机组运行工况和约束条件,构建基于期望目标函数和机会约束的随机优化模型,采用仿射扰动反馈和风速扰动的概率信息将其转换成确定性优化模型,求解得到当前时刻的最优控制律。以NREL5MW风电机组为研究对象进行算例验证,结果表明,通过选取合适的输出约束违背概率值,所提出的控制策略能够有效抑制风速的随机干扰,在减小执行机构动作幅度的基础上,实现机组输出功率对额定值的准确跟踪。     

具有非线性扰动的网络化随机系统鲁棒控制

针对具有非线性扰动的网络化随机系统的鲁棒控制问题,考虑到反馈控制环中由于实时通讯网络的存在会不可避免地出现网络诱导时延和数据丢失现象,建立了连续时间网络化随机系统模型.在此基础上,设计了状态反馈控制器,使得闭环系统最终均方有界.利用广义系统变换和Lyapunov-Krasovskii泛函方法,得到了闭环系统最终均方有界的充分条件,证明了理想的状态反馈控制器可以通过求解线性矩阵不等式得到.该方法可推广到以双线性随机系统为受控对象的网络化控制系统的镇定控制器设计中.     

一类非线性随机系统的自适应预测控制

根据线性滤波和谱分解定理及成型滤波器原理构成一非线性随机系统模型,结合在工作点处用线性的动态切平面逼近一般非线性系统的方法,基于准则函数和广义最优预测算法,采用NARMAX模型的非线性递推参数估计算法辨识未知参数,提出一种自适应预测控制算法,仿真研究验证了算法的有效性。     

基于扰动观测的永磁同步电机单环预测控制

针对模型预测控制算法应用于永磁同步电机的控制过程中,存在电磁、机械参数变化导致电机模型设定值可能与实际值不匹配或负载扰动等所引起的非线性扰动现象,造成算法存在预测误差进而影响控制系统动态稳定性的问题.提出了一种基于同步旋转坐标系下具有扰动观测器的转速-电流单环模型预测控制方法.首先,根据永磁同步电机的数学模型,设计单环...     

模型参数扰动对模型预测控制的影响分析

由于模型参数不匹配对有限集模型预测控制(FCSMPC)的控制性能存在影响,对此提出了一种分析方法,用于研究模型参数扰动对FCSMPC的影响,其中研究对象为三相逆变器的模型预测电流控制.分析结果显示,预测误差不仅取决于参数不匹配,还取决于当前负载电流和逆变器输出电压的瞬时值.结合传统线性电流控制器,对模型中负载电阻和电感...     

基于非线性模型预测控制的快控汽门的研究

应用预测控制理论对发电机快控汽门进行了研究。提出基于非线性模型预测控制的快速汽门控制器设计方法并推导出控制规律解析式。对单机无穷大系统的计算机仿真研究表明，基于这一方法所设计的控制方法无论在瞬时故障还是永久故障都显著地提高了电力系统稳定性，也有效地改善了系统的动态特性。     

基于龙伯格扰动观测器的PMSM模型预测控制

受工作条件及自身结构影响,永磁同步电机电感参数不是确定的,当采用离线电感参数实现模型预测控制算法时,容易产生参数失配问题,进而导致控制性能下降,为解决该问题,提出了一种基于龙伯格扰动观测器的模型预测电流控制策略。依靠包含扰动的永磁同步电机模型,构建了龙伯格扰动观测器,并根据期望极点配置原理设计了反馈系数,保证观测器的稳定性,创新性体现在利用龙伯格观测器实时估算得到的扰动值补偿由电感参数失配带来的预测精度损失,进而提高系统的控制性能。实验结果表明,提出的基于龙伯格扰动观测器补偿的模型预测控制算法具有较强的鲁棒性,在电感参数失配时,保证电流仍具有良好的稳态性能。     

运用饱和关联函数分析扰动离散控制饱和系统

为探讨舍饱和状态反馈扰动离散控制饱和系统的稳定性问题,运用饱和关联Lyapunov函数、LQR方法设计控制器,结合LMI给出一集合在系统吸引域内的充分条件。该函数包含了系统控制器饱和程度的实时信息,所估计的系统吸引域具有较少的保守性,该分析和设计方法被推广到无扰动的离散控制饱和系统,算例说明了该方法的有效性。     

基于神经网络非线性模型的多级工作点阶跃响应扩展DMC预测控制

利用前馈神经网络建立对象的非线性预测模型,在不同工作点对阶跃响应,建立它的局部线性模型,利用隶属函数进行加权得全局线模型,利用全局线性模型进行滚动优化,利用非线性预测模型校正线模型,实现非线性预测控制,仿真表明,文中提出了方法控制效果良好,满足实时要求。     

水轮机调节系统非线性扰动解耦控制

该文针对水轮机调节系统非线性、时变、非最小相位的特点，采用微分几何非线性控制理论中的扰动解耦控制方法，设计了水轮机调节系统的非线性扰动解耦控制策略。在新控制策略中，除了机组转速偏差外，接力器行程偏差和有压引水系统水压力的变化也是控制信号的一部分。仿真结果表明该控制策略能有效的改善水轮机调节系统的动态性能，增强其鲁棒性和抗强干扰的能力。     

具有饱和执行器的不确定时滞系统鲁棒控制

针对一类具有饱和执行器的不确定时滞系统鲁棒镇定问题,且不确定项满足范数有界条件.基于一个适当的Lyapunov泛函,通过引入奇异系统变换,得到了闭环系统渐近稳定的充分条件,给出了一种时滞相关的控制器设计方法,并以矩阵不等式形式表示.若事先选定参数,则该矩阵不等式可以转化为线性矩阵不等式.数例表明了该方法的有效性.     

输入受限的非线性系统模型预测控制

基于模糊T—S模型对输入受限的非线性离散系统,提出了模型预测控制,导出了预测控制性能指标上界,将稳定性约束、输入约束变换成容易求解的线性矩阵不等式(LMIs)形式。采用了状态反馈控制器和并行补偿分布控制器(PDC),基于李雅普诺夫函数和线性矩阵不等式方法给出滚动时域优化的充分条件,证明了闭环系统的稳定性。仿真结果验证了所提方法的有效性。     

基于随机模型预测控制的电网联合调度

针对大规模风电并网给电力系统运行调度带来的问题,指出风电在小时级的波动性和不确定性是风电并网给系统运行带来的根本挑战,为应对该挑战,利用随机模型预测控制对含负荷响应的系统联合调度运行进行建模,并从数学上证明运行策略的全局最优性。通过算例仿真验证了负荷响应在小时级的灵活性对系统运行的经济性和风电消纳的重要作用。     

主汽温多模型扰动抑制预测控制方法

电站汽温控制系统结构复杂,机组运行过程中影响主汽温稳定的因素众多。主蒸汽流量变化、锅炉燃烧状况改变等因素均可能干扰主汽温稳定,影响机组运行的经济性和安全性。基于模型的预测控制算法在应对诸如煤质变化引起的烟气侧不可测扰动时,由于缺乏对扰动的建模,控制效果不理想。针对该问题,通过对过热器进行机理建模,并在额定工况点进行局部线性化获得状态空间模型,提出基于多模型集的主汽温扰动抑制预测控制方法。当不考虑不可测扰动时,其等价于普通的预测控制算法。仿真结果表明,该方法能够有效抑制进入汽温系统的不可测扰动,进一步提高汽温的调节品质。     

非线性预测函数控制研究与应用

针对非线性预测函数控制,分析了基于智能模型的非线性预测模型的优缺点,提出基于特征模型的非线性预测模型。其结合被控对象的动力学特征和控制性能要求,用一个二阶的慢时变线性模型表征原先的被控对象,适用于高阶线性对象和一般的非线性对象。将特征模型作为非线性预测模型,即可获得基于特征模型的非线性预测函数控制算法。提出利用测试建模法获取特征模型,通过在不同的工作条件下测试非线性对象,获得一族曲线,利用系数区间表示特征方程中的系数,避免了特征模型慢时变参数的在线辨识问题,从而使该算法具有运算速度快、控制性能优、适用范围广的特点。结合连续搅拌式罐反应器的温度控制和电厂球磨机入口负压的控制开展了应用研究。     

基于扰动抑制的三相逆变器模型预测控制策略

为了提高三相逆变器的鲁棒性,设计了一种基于扰动抑制的模型预测控制(MPC)策略.新型MPC控制器采用了扰动观测器(DOB)以简化预测模型,同时具有无约束和有约束两种工作模式.无约束模式MPC控制下三相逆变器稳态电压可得到精准调节,而在约束模式下通过优化调制可使系统快速进入到无约束模式,这确保了在系统所有运行条件下的较优...     

执行器非线性超低空空投航迹倾角自适应控制

针对超低空空投下滑阶段执行器非线性、外界不确定性大气扰动以及模型存在未知非线性等因素干扰轨迹精确跟踪问题,提出一种鲁棒自适应神经网络动态面跟踪控制方法。建立了含执行器输入非线性的超低空空投载机纵向非线性模型,采用神经网络逼近模型中未知非线性函数,引入非线性鲁棒补偿项消除了执行器非线性建模误差和外界扰动。应用Lyapunov稳定性理论证明了闭环系统所有信号均是有界收敛的。仿真验证了所提方法既保证了轨迹跟踪的精确性又具有较强的鲁棒性。     

考虑饱和效应的无刷双馈发电机功率模型预测控制

该文建立了无刷双馈发电机(BDFIG)考虑饱和效应的动态模型,详细分析了有功功率与无功功率分配,提出考虑饱和效应的功率模型预测控制策略.基于无刷双馈发电机的饱和特性进行励磁电感估算,实时修正每周期输入至控制器的电感参数,实现了功率的精确控制,保证控制侧电流的正弦度和较低的开关频率.通过对功率模型预测控制系统的仿真及实验...     

基于模糊建模的非线性鲁棒模型预测控制

针对离散不确定模糊模型，提出了一种鲁棒非线性模型预测控制方法，导出了预测性能指标上界，将稳定性约束，输入约束和输出约束变换成容易求解的线性矩阵不等式（LMI）形式，从而将非线性模型预测控制Min-Max优化问题变换成具有线性矩阵不等式约束的广义特征值问题（GEVP）。对于采用的状态反馈预测控制器，讨论了滚动时域优化的可行性，证明了闭环系统的鲁棒稳定性。仿真结果表明了控制器的有效性。