一类非线性系统输出反馈自适应扰动抑制

研究了一类依赖于不可量测状态增长非线性系统的输出反馈自适应扰动抑制问题. 与现有文献不同, 所研究的系统具有更多的未知参数, 尤其是不确定控制系数. 为了解决该 问题, 引入了动态高增益K-滤波器, 进而构造了基于K-滤波器的状态观测器. 在输出反馈控制器的设计过程中, 引入了待定设计参数, 增加了设计的自由度. 结果表明, K-滤 波器的动态增益和设计参数的恰当选择可以保证闭环系统的全局稳定性, 从而实现系统 L2-增益意义的扰动抑制.     

模糊自整定PID控制在三自由度直升机实验系统中的应用

针对三自由度直升机的飞行高度和飞行速度的跟踪控制,设计了模糊自整定PID控制器.介绍了三自由度实验系统的组成及其数学模型.设计了基于LQR的常规PID控制器和皋于模糊控制理论的模糊自整定PID控制器.应用2种方法对直升机的飞行高度和飞行速度进行实时控制.实验结果表明,模糊自整定PID控制有更快的响应速度,更好的稳定性和鲁棒性.     

高压光控断路器微机控制系统

主要讨论了高压断路器的光电自动控制系统,即对照明电路,例如,道路照明路灯,创库或办公大楼照明系统等进行自动控制。该系统把控制技术,计算机技术和电力电子技术结合起来,实现了智能控制。     

基于DSP的空间矢量脉宽调制(SVPWM)的实现

根据电机的基本理论,详细分析了空间矢量的基本原理,提出了一种简单的空间矢量脉宽调制(space vector pulse width modulation, SVPWM)方法.该方法根据α-β复空间中的状态开关矢量,直接合成参考电压空间矢量,进行相关矢量作用时间的求取.计算量适中,实时性好,逆变器输出电流谐波小,电机转矩脉动小.本算法应用于以TMS320LF2407A为核心的感应电机变频调速系统中,实验结果表明,采用SVPWM技术的感应电动机变频调速系统实现简单,性能优越,改善了电机的运行品质,提高了逆变器的母线电压利用率.     

多级压缩空气储能系统变工况的优化运行控制

多级压缩空气储能系统以压缩空气储能及热存储技术为基础,具备冷、热、电多种能量存储及供给能力.针对多变复杂工况下系统热能合理分配问题,提出了一种多级压缩空气储能系统变工况优化运行控制策略.首先基于热力学方法分析,建立压缩空气储能系统模块化数学模型.其次根据系统负荷需求,在"以电定热"及"以热定电"两种工作模式下,分别以储热热量消耗量最小及输出电功最大为优化目标建立优化模型,求解得到不同工况下系统各部件运行参数,并以1 MW多级压缩空气储能系统为例,进行优化求解.该控制策略有效地解决了多级压缩空气储能系统在变工况下的内部能量调配、系统内部运行参数选取的问题,为实现系统高效运行提供有效途径.     

冷热电联供系统多目标运行优化

冷热电联供系统能够提高能源利用率和减少碳排放,是解决能源和环境危机的重要途径.本文提出了冷热电联供系统多目标优化运行方法,以运行成本日节约率、一次能源日节约率、CO2日减排率综合最优为目标,利用遗传算法求解,得到关键设备的逐时出力计划,并以此为基础,设计了由MATLAB和LABVIEW构成的运行优化器.最后本文基于TRNSYS与LABVIEW搭建了冷热电联供系统(CCHP)软硬件混合实时仿真系统,验证了运行优化器的有效性,结果表明本文提出的优化运行方法较传统运行模式,可有效提高冷热电联供系统的经济性、节能性和环保性.     

一类不确定非线性系统输出反馈扰动抑制

研究了一类带有不确定控制系数和依赖于不可测状态增长非线性系统的输出反馈扰动抑制问题。主要由于控制系数的不确定性,使得该控制问题不能用现有方法来解决。为了实现系统的扰动抑制目标,首先引入了高增益K-滤波器,进而构造了基于K-滤波器的状态观测器,然后利用反推技术设计了线性输出反馈控制器。通过选择恰当的设计参数,实现了L2-增益意义下的扰动抑制。     

直流配电系统SRDAB接口变换器的复合容错控制方法

针对广泛应用于主动直流配电网的串联谐振型双有源桥(SRDAB)接口变换器典型故障开展研究。首先分析了基于占空比调节和基于全桥变换器拓扑结构重组的容错控制方法,并详细比较了两种方法的容错特性及其固有缺陷。在此基础上,提出了一种复合容错控制方法,该方法实时监测输出电压,在出现电压跌落后通过占空比调节快速恢复电压,并自动重组拓扑结构,实现高效运行,使电路具有故障自主辨识能力和故障后自主恢复能力。相比于传统的容错方法需要大量的硬件冗余和复杂的故障检测电路来检测具体故障,该方法无须增加任何硬件且无需复杂的故障定位方法,通过复合控制即可实现高效可靠的故障容错运行。此外,所提出的方法具有良好的暂态和稳态控制特性,克服了传统容错控制在运行模式切换时刻带来的电流冲击、电压跌落等缺陷。实验证明了所提方法对双有源桥接口变换器容错控制的有效性。     

供水泵站优化运行最小流量偏差控制策略研究

供水泵站的效率优化控制和调度是一类复杂的有约束非线性规划问题,其建模及求解问题都比较麻烦。针对G.Cohen流量偏差模型的不足,提出一种符合水泵并联运行特性的最小流量偏差效率优化改进模型,并改进了简化高效区约束条件,明显缩短了优化求解时间,而求解精度不受影响。介绍了一种有效的城市供水系统的短期负荷预测方法,其总体平均误差只有1.7％,能较精确地预测出3～4天内的用水量。大量的试验结果证实了优化模型的有效性,新模型易于满足工程上的实时性要求,具有较高的应用价值。研究成果已用于实际工程,取得良好的应用效果。     

脉冲逆变焊接电源建模与仿真

构建了包含输入、输出整流滤波和逆变、降压等电路的物理模型,通过非线性接口模型,研究了主回路和数字控制系统的整体建模与仿真.建立了动态焊接过程的系统数学模型,利用Matlab对焊接电源系统进行了仿真研究,然后定量分析了扰动作用下各物理量变化规律和系统动态响应过程,有效预测了脉冲MIG焊接电源的工作过程,指出了焊接电流和电弧电压控制的意义,为进一步研究指明了方向.