锅炉过热汽温自适应PI型模糊控制的仿真研究

针对锅炉过热蒸汽温度对象的非线性和不确定性等,设计了PI型模糊串级控制系统,并将该系统应用于某电厂600 MW机组锅炉过热蒸汽温度的控制。在分析模糊控制器相关参数与控制系统品质之间关系的基础上,提出相关参数的在线自校正方法,构造了一种自适应PI型模糊控制器。该控制器能够在线调整其量化因子和比例因子,以适应被控对象动态特性的变化,从而提高模糊控制系统的性能。将自适应PI型模糊控制方法与常规PID控制及PI型模糊控制进行仿真比较,表明采用自适应PI型模糊控制方法建立的过热蒸汽温度控制系统具有较好的控制品质和较强的自适应能力。     

三相逆变器并联系统中环流抑制的研究

在三相逆变器并联系统中,由于环流的产生,使用传统PI控制具有一定的局限性。将模糊控制与PI控制相结合,通过模糊控制对PI控制器参数进行在线整定,并针对环流问题,增加了环流抑制环节。最后在MATLAB/Simulink仿真环境中搭建了2台三相逆变器并联系统,对无控制、传统PI控制和改进模糊PI控制的控制效果进行对比分析。仿真结果表明,所提控制方法对于逆变器并联系统中产生的环流有很好的抑制效果。     

电动汽车再生制动的模糊PI控制实验研究

再生制动是提高电动汽车续驶里程的有效途径。由于电动车行驶工况复杂多变,其模型参数的变化也相应频繁,传统PI控制无法保证在任一工况下均能达到满意的控制效果。本文设计了模糊PI控制器,通过模糊控制对PI参数在线调节。最后,进行了模糊PI控制器和PI控制器在不同制动模式下的对比试验,结果表明模糊PI控制器控制在响应速度,稳态精度等方面控制效果优于PI控制器。     

MMC-HVDC系统的模糊PI优化控制

MMC-HVDC(基于模块化多电平换流器的高压直流输电)是近几年我国电力系统的重点研究方向。为了优化MMC-HVDC系统控制策略,将模糊控制和PI(比例积分)控制相结合,设计了模糊PI控制器,实现对PI参数进行实时调节的功能。使用MATLAB/Simulink仿真软件搭建了双端有源31电平MMC-HVDC系统仿真模型,对比分析传统PI控制器和模糊PI控制器下的仿真波形。分析结果表明,所设计的模糊PI控制器能有效提高双端有源MMC-HVDC系统的稳态响应特性和鲁棒性,提高电能质量。     

模糊控制在永磁同步电机调速系统中的应用

传统PI控制器基于线性系统设计且参数固定,不能满足高性能控制的要求。而模糊控制不依赖于控制对象的数学模型,能够根据模糊信息实行精确控制。为了结合PI控制和模糊控制的优点,设计了一种模糊自适应PI控制器,并应用到永磁同步电机矢量控制调速系统中。该控制器能根据外部和内部参数的变化自动调节PI控制器的参数。仿真结果验证了,采用模糊自适应PI控制器的永磁同步电机矢量控制调速系统具有更好的动态和鲁棒性能。     

星载天线伺服系统的模糊-PI控制应用研究

针对星载天线伺服控制系统中传统PI控制表现出的对系统参数变化敏感、适应能力差的缺点,文中设计了自适应模糊-PI(Fuzzy-PI)控制器。通过模糊控制对PI参数进行在线自动整定,将模糊控制引入到永磁同步电机的矢量控制中去,由于模糊控制器对系统的数学模型并没有较高要求,因此有较强的鲁棒性。文中控制系统分别采用PI控制和Fuzzy-PI控制策略,然后分别进行位置跟踪仿真,并对程控跟踪过程中转动惯量增大及负载加干扰时的控制系统进行离线仿真,仿真结果表明,Fuzzy-PI控制器能融合两者优点,具有系统响应快,抗负载干扰能力强,鲁棒性好的优点,表明应用该策略可以有效的改善星载天线伺服系统的性能。     

异步电机模糊免疫PID矢量控制系统

由于在转子磁场定向矢量控制中,转速PI控制器抗干扰能力较差,提出了采用模糊免疫PID控制器取代转速PI控制器,对提高异步电机控制系统的性能起到改善作用.模糊免疫PID控制将生物免疫机理、模糊控制理论及PID控制理论相结合,提高了系统的自适应能力,实现了控制器参数的优化及在线自整定.构建了基于模糊免疫PID控制器和空间矢量脉宽调制的异步电机矢量控制系统.仿真结果表明,该系统既具有良好的动、静态特性,也具有自适应和鲁棒性强的特点.     

一种基于延时补偿的电流跟踪控制新方法

提出一种基于π补偿Smith预估器和算法改进型神经网络的电流跟踪控制方案。π补偿预估器的引入有效地补偿了系统控制中的延时,提高了系统的稳定性能和响应速度;算法改进型神经网络用于优化PI控制器的参数,以提高系统的补偿精度。同时,利用ITAE准则给出π补偿预估器参数与PI控制器参数间的数学关系式。通过算法改进型神经网络可以同时优化两个控制器的参数,避免了将PI控制器参数与预估器参数分开独立识别的局面,并降低了PI控制器和π补偿Smith预估器对电网参数的敏感依赖性。当电网负载发生变化时,能够利用改进的神经网络算法实时地寻求到最优的控制器参数,达到理想的控制效果。仿真和实验验证了所提控制策略的有效性。     

基于虚拟磁链的PWM整流器模糊自适应反推控制

三相PWM整流器传统双闭环PI控制参数整定困难且抗干扰能力较弱,控制器稳定性不高,跟踪速度较慢。提出一种新型的控制策略,针对传统虚拟磁链观测器存在的观测误差提出改进方案,利用改进的虚拟磁链观测器替代交流电压传感器,在降低系统复杂度和成本的同时,很好地解决了反推控制存在稳态扰动误差这一问题;根据非线性系统 Lyapunov稳定理论设计电压外环和电流内环反推控制器来代替传统的PI控制器,将模糊控制与反推控制相结合,对控制器中的关键参数进行实时优化。通过MATLAB/Simulink进行仿真,引入不同的扰动进行测试,结果表明,所提方法能有效提高系统的抗干扰能力和反应速度,具有良好的动态性能。     

无轴承异步电机气隙磁场定向的优化控制

针对无轴承异步电机气隙磁场定向控制中转子电阻变化导致磁场定向不准确,影响转子稳定悬浮的问题,研究了基于悬浮力控制环的转子电阻在线辨识技术,提出具有转子电阻在线辨识的无轴承异步电机气隙磁场定向优化控制策略.采用模糊控制理论,设计模糊PI速度控制器,以模糊控制器的输出对PI控制器参数进行修正,进一步改善系统的动、静态性能.仿真结果表明了所提出的气隙磁场定向优化控制算法的有效性.     

基于非均匀高斯函数的无刷直流电动机模糊控制

采用一种基于非均匀高斯型隶属函数的模糊PI控制算法来实现无刷直流电机闭环调速控制.根据转速误差E和误差变化率EC在控制过程中非均匀分布的特点,构建相应的非均匀高斯型隶属函数模糊控制器来实时调整PI控制器的两个参数KP,KI.并运用Matlab/Simulink结合Fuzzy工具箱实现了对BLDCM系统的仿真.仿真结果表明:基于非均匀高斯型隶属函数的模糊PI控制与普通模糊PI控制相比,具有更好的动态、稳态性能,更强的鲁棒性及更高的控制精度.     

一种新颖的模糊自耦合PI在风力机MPPT控制中的应用

针对风速随机性给风能转换系统(wind energy conversion system, WECS)带来的非线性和参数不确定性,提出了一种模糊自耦合PI控制方案用于低风速的最大功率点跟踪。自耦合PI被用来完成基本的转速跟踪,以实现对风力机尖速比的最优化控制。而模糊控制器则被用来获取自耦合PI在不同工作点下的控制参数,以提高系统对风速变化的适应能力。为了验证所提方案的可行性,在Matlab/Simulink搭建的2 MW风能转换系统仿真模型中开展了与传统方法的对比实验。仿真结果表明,相比于传统PI、模糊PI以及GA-PI,所提出方法拥有更佳的转速跟踪性能、更平滑的响应曲线以及更多的电能输出。     

基于最小二乘算法的模糊支持向量机控制器及其应用

介绍了一种基于最小二乘算法的模糊支持向量机控制器，它将模糊控制与支持向量机结合起来，融合了两者的优点，既有不依赖被控对象模型又有泛化能力强等特点。同时采用混合学习算法来优化控制器参数，即先采用最小二乘算法离线优化支持向量机(SVM)性能参数，建立SVM控制系统，再根据对象的变化，采用遗传(GA)算法在线学习优化SVM性能参数和模糊比例因子，以使控制器的性能能适应对象的变化而达到最优。火电厂主汽温控制的仿真结果表明这种控制器具有良好的控制性能。     

改善系统暂态稳定性的HVDC模糊神经控制器

提出了一种HVDC在线模糊神经控制器以提高交直流系统的暂态稳定性。该控制器的特点是结合了模糊系统处理复杂和不确定性问题及神经网络具有自学习能力的优点,选取整流侧交流母线电压相位误差及其变化率作为模糊逻辑控制部分的输入,其输出结果作为神经网络的一个输入,采用改进BP算法进行在线训练神经网络,神经网络的输出用来修正整流器的触发角,并利用NETOMAC软件对控制器主要参数进行了离线优化。仿真结果表明该控制器能有效地抑制有功功率振荡,改善发电机的功角特性,提高系统的暂态稳定性。     

基于区间二型模糊逻辑控制的BLDCM转速控制研究

针对无刷直流电机调速系统强耦合与非线性时变的特点,设计了一种无刷直流电机区间二型模糊逻辑控制器,通过动态调节控制器参数,实现无刷直流电机高精度速度控制,提升电机控制性能。基于MATLAB/Simulink环境搭建无刷直流电机调速系统仿真模型,并在恒速、加减速和突加负载三种工况下,比较区间二型模糊逻辑控制与传统PI控制的电机转速响应差异。仿真结果表明:相比于传统PI控制,基于区间二型模糊逻辑控制的电机响应速度快,控制精度高,抗干扰能力强,可以有效降低不确定性对系统的影响,具有较强的鲁棒性。     

基于改进模糊控制的发电系统频率调节研究

在传统的电网频率控制系统中,常采用PI控制方式进行频率的调节,但存在调节时间较长、超调量较大等缺点,引入模糊控制理论对其进行改进。以常规发电机组为研究对象,为了提高频率调节性能,设计出具有模糊PID复合结构的控制器,根据频率偏移的幅度自适应调节其控制参数。通过在Simulink中搭建水-火多机组仿真模型,加入模糊PID控制器进行改进,对该系统频率调节进行仿真实验分析。仿真结果及数据分析验证了该方案的可行性,与传统的频率调节相比,改进模糊控制的发电系统提高了频率调节的动态响应,减小了稳态误差。     

基于细菌觅食优化算法的永磁同步电机位置伺服系统模糊控制策略

针对PID控制器参数固定而引起永磁同步电机(PMSM)位置伺服系统控制效果不佳问题,设计了基于细菌觅食优化算法的模糊控制器。该位置控制系统是以空间矢量控制为理论基础,由位置环、速度环、电流环构成的PMSM三闭环控制系统。在MATLAB/Simulink环境中将模糊控制器应用在系统位置环上。对比仿真结果发现,参数优化后的模糊控制器在系统位置环的作用更加优越,完全克服了传统PID控制器的缺点,能有效提高电机位置控制的快速性和准确性。     

双模糊电力系统稳定器实现

针对常规模糊电力系统稳定器(C-FPSS)稳态性能差、结构简单、不利于规则调整的缺点,提出了能在线调整量化因子的双模糊电力系统稳定器(D-FPSS)的设计方案,在C-FPSS基础上增加了一个上级模糊控制器,形成二级模糊控制系统。该控制器通过调整加权因子改变控制规则,再用优化的控制规则进行控制。在Matlab/Simulink环境下采用龙山发电厂的参数进行非线性仿真,在不同故障运行条件下的结果分析表明:D-FPSS控制超调小,稳定速度快;控制效果受系统运行方式影响小,适应能力强;可很好地适应运行点的变化,具有较好的鲁棒性。在实际应用中,以M68HC705P9单片机为例,通过查表法实现D-FPSS,不但能够对控制规则在线优化,而且成本低、设计简单,有实用价值。     

基于Simulink仿真的管网叠压供水系统控制研究

管网叠压供水系统运行时受到管网余压及用户流量的双重干扰,具有非线性程度高、多变量耦合、数学模型难确定的特点,其精确控制很难实现.根据政府和用户的要求,利用模糊算法对常规PID的参数进行实时在线调整,形成模糊PID控制器.通过Simulink将模糊PID控制器和常规PID控制器进行分析比较.仿真结果表明模糊PID响应速度快,无超调,抗干扰能力强,适应范围广,具有更好的鲁棒性和稳定性,对管网叠压供水系统具有很好的控制效果.