状态反馈H∞控制器设计的线性矩阵不等式方法

简要概述了线性矩阵不等式的基本概念以及Matlab lm i工具箱中的三个求解器,接着给出了状态反馈H∞控制器设计的基本理论.结合倒立摆实例,建立起数学模型,利用LM I方法得到状态反馈H∞控制器,仿真结果表明了控制的有效性,对控制系统的设计,具有一定的参考意义.     

基于时滞系统的无偏H∞滤波

设计了含有时滞环节的无偏H∞滤波器,对时滞系统中不易测量的状态变量进行了估计。基于LMI技术推导了滤波误差系统满足渐近稳定和具有H∞扰动衰减水平γ的充分条件。由于无偏条件的引入,克服了原有方法对待估计时滞系统是稳定的限制,可对临界稳定或不稳定时滞系统的不可测量状态进行估计,并且设计滤波器的计算量也减小。应用本文所提方法对由石油精炼过程构成的单时滞系统中的产品 P 含量进行了估计,并与时滞无关的无偏H∞滤波器相比,时滞有关的无偏H∞滤波器的估计精度高,说明了本文方法的可行性。     

基于遗传算法的降阶H∞控制器

考虑一类线性时不变连续动态系统，应用遗传算法给出其降阶H∞控制器的设计方法．用线性矩阵不等式给出控制器存在的充要条件，把秩约束作为遗传算法的目标函数，通过对目标函数的全局搜索，得到控制器的最小阶次”。及相应的正定矩阵参数(X，Y)，进而设计出降阶H∞控制器．遗传算法采用实数编码，排序选择和最佳个体保存相结合的选择算子，实值中间重组的交叉算子，实值变异的变异算子．仿真结果表明，所提出方法可达到与MATLAB设计的全阶H∞控制器的相同控制效果，且具有阶次低、易于工程实现的特点．     

具有参数不确定性伺服系统的H∞自适应控制器设计

利用一个具有鲁棒性能的H_∞自适应控制器对永磁同步电机进行跟踪控制，通过利用一个参数调节器和一个前馈补偿，减小了参数摄动和外部干扰对系统跟踪性能的影响.面对大的参数摄动和外部干扰，一旦H_∞性能能够满足，跟踪性能便能保证，鲁棒性跟踪问题被转化为一个非线性H_∞问题.为解一个非线性H_∞问题，将参数调节器、H_∞反馈控制器和补偿控制综合到一起，通过一个二次存储函数的选择来完成，最后通过跟踪阶跃响应的仿真结果证明了H_∞自适应控制器的有效性.     

凸多面体不确定非线性变时滞系统的鲁棒H∞控制

针对一类同时具有凸多面体不确定性和非线性扰动的变时滞系统,这里的非线性项满足一种特殊的线性界,首先利用线性矩阵不等式给出系统强鲁棒稳定且满足H∞性能指标的充分条件;然后设计状态反馈鲁棒H∞控制器;最后给出仿真算例,验证了所得结果的可行性与有效性.     

永磁直线同步电动机系统的QFT/H∞鲁棒控制

针对直接驱动永磁直线同步电动机（PMLSM）系统的各种不确定性,提出一种将定量反馈理论（QFT）和H_∞理论相结合的鲁棒控制策略.该控制策略通过合理选取被控对象不确定性权函数、高频噪声抑制权函数和灵敏度权函数,利用以线性矩阵不等式（LMI）为基础的H_∞控制求得QFT速度控制器,简化了单纯QFT设计鲁棒控制器时繁琐的做图过程,所设计的控制器在保证快速性的同时,抑制了闭环系统内各种不确定性因素的影响.仿真结果表明,该方案实现了伺服系统的快速跟踪性能,对系统的参数变化和阻力扰动具有很强的鲁棒性.     

一类时延网络控制系统的H∞控制

目的针对多时延的网络化控制系统的特点。建立了具有有限能量外部扰动的多时延网络控制系统模型，对其H∞性能加以了分析和研究，并验证所取得的理论成果．方法运用Lyapunov方法和线性矩阵不等式，对其H∞性能及控制器的设计进行了理论分析，运用消元法将其所得不等式线性化。在此基础上给出H∞控制器的具体求法．结果提出了有扰动的多时延网络控制系统的模型，分析了H∞性能，设计了y-次优输出反馈H∞控制器，得到了系统的γ-次优输出反馈H∞控制器的存在条件及具体求法．结论将传感器到控制器以及控制器到执行器的时延分开考虑。这样更加符合网络传输的实际情况，通过设计控制器，使具有扰动的多时廷网络控制系统性能有很大的改善，通过Matlab仿真证明该控制器行之有效。故该算法具有较重要的理论意义和一定的应用价值．     

直线伺服虚拟轴机床H∞鲁棒控制的研究

对永磁直线同步伺服电机(PMLSM)驱动的6自由度虚拟轴机床提出H_∞鲁棒控制的新方法.将负载扰动和各杆间耦合扰动的抑制问题归结为标准的H_∞控制问题；基于Riccati不等式的处理方法，通过求Riccati不等式的对称正定解得到H_∞控制器，以保证系统的鲁棒性.仿真实验结果表明，用该方法设计的虚拟轴机床控制系统具有良好的抑制扰动和跟踪给定的效果，从而保证机床运动协调、姿态合理.     

一类不确定性离散切换线性系统的鲁棒H_∞控制(英文)

论述了一类指数不确定性离散切换线性系统的鲁棒H∞控制问题.利用泰勒级数逼近和凸多面体技术,将上述系统转化为等价的具有模有界的多项式不确定模型.对于这个模型,设计一个切换规则和与其相应的状态反馈控制器,采用多Lyapunov函数技术和线性矩阵不等式方法,使得该系统是H∞扰动抑制渐进稳定的.     

广义离散线性系统状态反馈H∞控制器设计

研究了广义离散线性系统的状态反馈H∞控制器设计问题．基于矩阵不等式，导出状态反馈H∞控制器存在的一个充分条件，并利用矩阵不等式的解给出H∞控制器的一种设计方法．     

风电场设计中机组选型与布置分析

风电场设计工作中,风电机组的型式选择和布置直接影响到风电场的投资效益.针对的风电机组的选型和布置,分析了风力发电机组选型和风电场选址工作过程中应当注意的问题.基于胶南子罗风电场设计工程实例,在综合考虑风场地形、风机类型特点、造价等多方面因素的基础上,利用软件实现了机组选型和布置的优化设计.该设计方法有利于提高风能利用效率和风电场经济效益.     

风力发电技术概述

本文着重阐述了发展风力发电及其研究的必要性,介绍了风力发电的历史以及风力发电的国内、外发展现状,总结了风力发电技术的发展状况。     

高超声速飞行器有限时间LPV滑模控制器设计

高超声速飞行器在机动飞行时易受到外界扰动,若采用传统的状态反馈控制方法,闭环控制系统极易引起振荡,无法满足机动飞行指令信号跟踪的精度要求;若采用传统的滑模控制方法,由于系统存在奇异值的问题,且计算过程较为复杂,控制系统不易于实现.针对上述问题,考虑高速机动飞行控制实际要求,提出了一种基于有限时间时变滑模的线性变参数(LPV)控制器设计方法并应用于高超声速飞行控制.首先不考虑外界扰动,通过传统的状态反馈控制方法使系统保持稳定.然后,在扰动存在的情况下,通过选取一个特殊的滑动函数,设计有限时间时变滑模控制律.为减小系统的抖振现象,引入饱和函数来替换控制律中的符号函数.经理论推导证明了闭环系统中的所有信号都是有界的,并且可以在预定的时间内将跟踪误差控制在零点的一个很小的邻域范围内.仿真验证结果表明,高超声速飞行器机动飞行条件下的状态量可在有限时间内稳定跟踪参考指令信号,且有效地抑制了闭环系统的振荡现象,验证了本方法所设计控制器的有效性.     

变速恒频双馈风力发电机控制系统研究

从变速恒频双馈风力发电机的基本运行原理出发，提出了变速恒频双馈发电的实现方法．针对其励磁装置应具有双向变流的特点，采用交-直-交加双PWM控制的解决方案，研制了基于8XCl96MC单片机变速恒频双馈风力发电机控制系统，并研究了双馈发电机的变速恒频运行的基本控制技术．     

大型风力发电机塔架弹塑性地震分析

设计了钢管混凝土三肢柱塔架,建立了塔架的有限元模型,并利用SAP2000软件对钢管混凝土三肢柱塔架进行了弹塑性地震分析.通过分析可得:在罕遇地震作用下,钢管混凝土三肢柱塔架大部分的构件处于弹性阶段,仅在顶端和底端有少数构件进入塑性阶段.在地震测乍用的后期塔架顶部的位移达1.1 m,稍小于塔架高度的1/59(1.26 m).     

直驱永磁风力发电机最大功率跟踪的鲁棒控制

针对直驱永磁同步风力发电系统,考虑实际中存在的系统参数不确定性和外界干扰,研究了直驱永磁同步风力发电机最大功率跟踪控制问题。利用转子磁场定向矢量变换技术和鲁棒backstepping非线性控制技术及干扰抑制技术设计了一种鲁棒轨迹跟踪控制器,通过控制定子电流的转矩分量调节风电机转速,实现系统最大风能捕获和稳定运行。理论分析和与其他控制器的仿真比较结果均表明,所设计的控制器可以保证额定风速下系统参数存在不确定性和外部干扰时,风力发电系统仍能够实现安全可靠地最大获取风能的运行。     

采用经验小波变换的风力发电机振动信号消噪

针对风力发电机振动信号非线性特征及恶劣监测环境,分析经验小波变换理论（EWT）及自适应分解特性,提出基于经验小波变换的振动信号消噪方法.采用带噪声leleccum和轴承故障仿真信号对该方法进行消噪效果检验;在同信号源下,与基于db1强制消噪方法、db1软阈值消噪方法和sym5消噪方法分析比较消除噪声效果.针对真实的风力发电机振动信号,验证了基于经验小波变换方法的消噪效果,对同样信号采用其他3种方法进行消噪分析和比较.仿真和实验分析结果表明,基于EWT小波消噪方法,与基于db1强制消噪方法、db1软阈值消噪方法和sym5消噪方法能够达到同样的消噪效果和目的,甚至更优;不损耗原振动信号能量,在自适应模态分解层数方面甚至优于经验模态分解,并且具有较强的鲁棒性.     

基于最小二乘支持向量机的变速风力发电机组模糊控制器

提出了一种新型模糊控制器用于变速风力发电机组最大能量获取,该控制器中使用了基于最小二乘支持向量机(LS-SVM)的机组Takagi-Sugeno-Kang(TSK)模糊模型。建模过程中,采用了模糊聚类的方法进行输入输出空间的划分,并以LS-SVM的方法确定模糊规则的后件参数。将该控制器应用于变速风力发电系统的仿真结果表明,机组很好地实现最大能量获取的目标,并具有实时性强、容错性、学习能力强、计算速度快等优点。     

基于SVM实现风力机组控制系统参数优化

分析了风力机的基本特性,阐述了风力发电机组控制系统在低于额定风速时风力机的最大风能捕获及高于额定风速情况下的变桨距控制。在此基础上,利用SVM（support vector machines）优化风力机的风能利用系数以及变桨距控制系统的控制参数。仿真分析表明,风能转换系数的支持向量机模型具有很好的精度和泛化性能,而优化后的变桨距控制系统可对输出功率的调节获得较好的效果,保证风电系统的恒功率输出。