直流微网 Simulink变流器模型及其计算机应用仿真研究

新的电能系统设计时应多利用可再生能源,以减小对环境的污染。针对这样的设计初衷,分布式发电和微网应运而生。然而,由于可再生能源的强随机特性,微网系统的设计优化变得难以实现,仿真方法便成了优化解决方案的最佳选择。微网系统包含多种设备,其中最重要的是变流器。用于变流器仿真的工具主要有PSpice、PSIM,而对于直流微网网络,这种仿真工具的仿真算法较慢,且不能建立直流微网模型。针对这一问题,设计一种半桥变流器模型对直流微网潮流和静态电压进行仿真实验,并将实验结果与PSIM的模型进行对比,结果显示,这种模型建立简单,仿真速度快,具有较强的实用性。     

一种海上平台直流微网系统复合型短路故障检测方法

针对海上平台直流微网系统可靠性要求高、容量小、线路阻抗值小、短路故障电流上升率高、短路故障检测速度快的要求,基于方向电流法对母线短路故障检测选择性差、差分电流法覆盖范围有限的固有问题,提出电流差动法与方向电流法相结合的复合型短路故障检测方法。根据电流基本定律、各支路故障电流方向特性及变化量大小检测母线和支路发生的短路故障,并给出具体实现方法,搭建了缩小比例的实验平台,通过控制IGBT导通设置短路故障,完成了母线和支路短路故障实验。实验结果表明,母线短路故障切除时间为0.09 ms,支路短路故障切除时间为0.22 ms,检测速度优于目前直流环形微网系统短路故障检测速度,且选择性好、覆盖范围大。     

基于反馈线性化和保性能控制的轴向磁轴承单侧线圈故障容错控制

针对轴向永磁偏置磁轴承一侧线圈无电流时磁轴承承载能力下降且非线性增强的情况,提出一种反馈线性化与保性能控制相结合的组合容错控制策略来提高轴向磁轴承在故障情况下的承载能力并使其能在承重时稳定悬浮转子。首先,建立了故障情况下后轴向磁轴承-转子系统的非线性动力学模型,通过反馈线性化方法使系统大范围线性化。然后,在考虑参数摄动的基础上设计最优保性能控制器使转子稳定悬浮。最后,在轴向一侧线圈无电流的永磁偏置磁悬浮转子上进行了多项实验。实验结果表明,所设计的组合容错控制器实现了承重情况下转子的稳定悬浮,摄动最大的参数变化约35%时位移跳动量峰值为2.6μm,超调量小于3%,调节时间为82ms。结果验证了该方法不仅能实现容错控制,而且具有良好的动静态性能及鲁棒性。     

基于DSP控制的全数字转台直流伺服系统研究

提出并研究了一种基于DSP和IPM的全数字转台直流PWM速度伺服系统,对系统硬件电路、动态结构、控制算法、软件流程等做了较为详尽的剖析.利用DSP丰富的内部资源和IPM强大的驱动功能,使系统结构大为简化.通过仿真和试验,表明系统具有良好动、静态性能,且在外界参数大范围变化情况下有很强的鲁棒性.     

基于神经网络的电动舵回路容错控制方法研究

为了克服电动舵回路故障和非线性因素的影响,提出一种基于神经网络误差反馈学习的电动舵机容错控制器设计方法,根据电动舵机系统动力学特征建立系统非线性数学模型,采用反馈误差学习控制律进行神经网络容错控制,由参考信号和实际输出信号对比产生的误差信号驱动神经网络学习从而产生控制信号,以达到实现容错重构控制的目的,仿真结果表明,神经容错网络控制器能够达到满意的控制效果。     

基于分散-分布式控制理念的微网等微增率加速算法研究

针对全分散控制收敛速度慢的问题,基于分散-分布式控制理念,提出了一种加速实现微网分布式电源等成本微增率的控制策略。该策略采用一致性算法,在稀疏通信网络约束下加速实现了微网的经济调度。在该策略下,分布式电源可以在分散、分布式控制两种模式下运行。同时分析了通信延时和通信故障对控制策略的影响。研究结果表明,该策略有效加速了等微增率收敛过程,该策略受通信延时和通信故障的影响很小。     

基于Petri网的现场总线系统故障容错分析

在现场总线系统的使用过程中 ,可能会出现各种故障 ,这不仅会影响到设备的安全运行 ,也会对人身安全造成威胁。为此 ,在介绍 Profibus现场总线系统的基础上 ,定义了现场总线系统的故障类型 ,并建立了相应的基于 Petri网的现场总线系统的故障容错模型。通过分析容错模型的运行机理 ,清晰的揭示了系统在发生故障后的行为 ,为进一步的研究打下了良好的基础 ,提供一个新的思路。     

基于智能电网模式下的微网技术研究

摘要：主要介绍了微网技术产生的背景及对当今电力网络所产生的深远影响，分别对微网的基本结构、微网的关键技术以及基于智能电网模式下微网的控制方式进行了阐述，分析了微网技术在智能电网建设中的作用和发展趋势。     

多微网系统二次频率控制策略研究

针对多微网系统频率控制问题,对微网能量平衡控制、二次频率调整及联络线功率控制等进行了研究,提出了多微网系统二次频率控制策略。按所提控制策略,通过微网中心控制器进行二次频率调整,根据系统频率偏差和联络线功率偏差确定各微网需要调节的功率总量,并按一定的原则分配至调频DG,各DG调整出力将微网频率调整至目标值,并将联络线功率恢复至计划值;以两微网系统为例,对单网内发生负荷波动及双网同时发生负荷波动的情况进行了仿真。研究结果表明,所提控制策略可在系统发生负荷波动时快速恢复联络线功率,同时保证微网系统频率的稳定。     

基于PID算法的直流电动机调速系统的设计

该设计方案以STC12C4052单片机和MOS管组成的H桥为硬件基础而设计的PID算法直流电动机调速系统.STC12C4052单片机能输出两路占空比可控的PWM(脉宽调制)信号,通过改变占空比从而达到直流电动机调速的目的.测速传感器采用霍尔传感器测速,通过单片机中断采集传感器产生的脉冲以实现闭环控制.     

基于CMAC神经网络PID控制算法控制直流电机的仿真研究

传统的PID控制算法对控制参数难以适应,抗干扰能力差,对直流电动机进行控制时速度较慢、稳定性较差,为解决上述问题,文中提出了一种基于CMAC神经网络的PID控制算法来控制直流电动机,对PID控制参数进行自适应修改,仿真结果表明,该算法提高了系统的稳定性、响应速度、参数适应性和鲁棒性,改善了系统控制存在的稳态精度不高的问题。     

全数字直流电机PID控制器的FPGA实现

研究了PID算法在FPGA中的实现。提出了数字脉冲宽度调制代替D／A的方法,并针对电机转速控制进行优化．实现了控制全数字化、集成化。这种方法比用计算机加D／A的方法速度快、稳定性好、适用范围广,有广阔的应用前景。     

基于智能PID算法的爬壁机器人位置伺服控制方法

针对爬壁机器人实际与理想作业位置偏差过大的问题,提出了基于智能PID算法的爬壁机器人位置伺服控制方法。通过分析爬壁机器人的运动状态,构建爬壁机器人的运动学模型,获取爬壁机器人的运动规律和其位姿变化特征。运用智能PID算法对爬壁机器人的位置实施伺服控制,利用遗传算法不断调节机器人控制参数,得到最佳适应度函数,生成全局最优的PID控制参数。根据爬壁机器人运动状态得出控制终止条件,获取最终的位置伺服控制结果,实现爬壁机器人位置伺服控制。实验结果表明,所提方法的位置伺服控制稳定性较好,能够有效提高位置伺服控制精度,增强抗干扰性。     

基于模糊PID算法的电锅炉温度控制

针对直热式热水电锅炉的温控特点,设计了一种模糊PID算法来控制电锅炉温度,克服了传统温控系统中不能建立复杂系统数学模型的困难,得到了很强的鲁棒性、良好的动态性能和稳态精度,并运用Matlab软件的Simulink仿真环境,对温度控制系统性能和抗干扰能力进行了仿真分析.     

基于LabVIEW的直流伺服电机模糊PID控制系统

论述了一种基于模糊PID算法的直流伺服电机控制系统,介绍了模糊PID算法及模糊控制规则。系统采用图形化的编程语言LabVIEW,软件交互界面友好。试验结果表明,采用该模糊PID控制器的系统能克服常规PID控制器的弊端,控制品质好,算法简单,具有实际应用价值。     

交流位置伺服系统PID控制方法实现

交流伺服系统在制造业控制领域得到广泛应用,分析了位置伺服系统的组成,主要介绍了数字位置环的PID器改进控制算法以及参数整定方法。实际应用表明：选择合理的PID参数能够满足控制系统响应速度快、速度精度高、鲁棒性强的要求。     

基于PID与LQR的两轮平衡小车控制算法的仿真研究

两轮平衡小车是一种非线性、强耦合、多变量的系统,是检验各种控制方法处理能力的典型装置。在ADAMS与MATLAB软件平台下,应用PID与LQR两种控制算法对两轮平衡小车的控制效果进行研究。研究表明:LQR的控制效果较好,适应性更好。     

基于遗传算法的芦苇笋采收机模糊PID控制策略研究

芦苇笋采收机在工作时需人工实时操纵输出电压来适应负载力矩的变化,为提高采收效率和降低操作难度,提出了一种基于遗传算法的模糊控制PID算法以实现芦苇笋采摘装置同步带转速的智能控制。通过分析芦苇笋采摘装置的工作原理,建立了控制电压和负载力矩输入和液压马达输出轴角速度输出的状态方程数学模型;利用MATLAB/Simulink软件设计通过遗传算法优化隶属度函数和模糊规则的Mamdani模糊PID控制器,对液压马达的状态方程进行仿真。结果表明：采用遗传算法优化的模糊PID控制器相较于普通PID控制器和模糊控制器能够对输入信号更迅速地做出响应,且上升过程平稳无超调,有较强的抗干扰能力,鲁棒性较强,满足对芦苇笋采收机工作过程的简化操作和提高效率的控制要求。     

灰色PID控制算法及仿真研究

以灰色系统理论为基础,构造了灰色PID控制算法,对系统不确定部分建立灰色模型,进行灰色预估补偿。经仿真实验表明,该算法可以提高控制质量及其鲁棒性,获得较好的控制跟踪效果。