基于微分几何的带钢热连轧活套解耦控制

带钢热连轧机活套系统是一个耦合的多输入多输出的非线性系统。针对活套系统的解耦控制问题,提出了基于微分几何的解耦控制方法。微分几何方法利用微分几何中的局部变换来研究系统的基本特性,是处理非线性多变量系统解耦问题的有效数学工具;建立了活套系统的数学模型,利用微分几何方法,通过非线性状态反馈对热连轧活套进行了解耦控制,并针对活套系统实例进行了仿真研究。仿真结果表明,该控制算法具有较好的解耦效果,有效地提高了活套系统的控制效果。     

RBF神经网络在柔性触觉传感器解耦中的应用

针对柔性触觉传感器模型高度非线性、解耦难度大等问题,提出一种有效的方法来模拟柔性触觉传感器在实际应用中含噪声的情形。首先在理想条件下的传感器模型上添加不同幅度的高斯白噪声并建立其数学模型,之后通过K-均值和递归最小二乘法优化RBF神经网络,并利用优化后的RBF神经网络算法逼近受噪声干扰的传感器阻值与形变之间的高维非线性映射关系,最后基于不同的展开幅度通过行列阻值解耦出传感器三维形变信息,获得了较好的解耦精度。解耦结果表明,RBF神经网络算法具有较强的鲁棒性和抗噪声能力,能够很好地逼近含噪声的传感器高维非线性数据之间的映射关系。     

优化极限学习机算法及其在力信息解耦中的应用

高性能解耦算法有助于提高多维力传感器的检测精度。针对传统非线性解耦算法存在精度较低等缺点,对极限学习机算法进行了优化和改进,并将其应用于多维力信息解耦。在基于粒子群和遗传算法两种改进极限学习机算法(PSO-ELM、GA-ELM)的基础上,提出了一种基于天牛须算法的改进极限学习机(BAS-ELM),天牛须算法针对极限学习机隐含层节点参数的每一维进行逐步的优化,使得整体损失函数最小。为验证算法性能,本文以六维力/力矩传感器为实验对象,将各类改进算法应用到力/力矩传感器的非线性解耦中,通过解耦实验可知,与其他算法相比,BAS-ELM解耦精度更高、收敛时间更短,对于非线性解耦具有更强的适应性。     

一种基于非线性PI的DSTATCOM串级解耦控制策略

建立了配电网静止无功同步补偿器（distribution static synchronous compen-sator,DSTATCOM）在幽坐标系下的数学模型,求得了其解耦后的控制系统结构,使得无功电流和有功电流可以独立控制。在解耦控制基础上引入一种计算简单的具有自整定功能的非线性PI控制方法,提出了基于非线性PI的串级解耦控制策略,并给出了控制器的参数计算方法。最后,在PSIM仿真环境下搭建了仿真模型,对模型参数精确和不精确两种情况及变负荷工况分别进行了仿真试验,验证了所提控制策略的可行性与优越性能。     

三相VSR的一种改进型前馈补偿控制策略研究

根据三相电压型PWM整流器(VSR)工作原理,工程上常采用传统的电压电流双闭环控制系统,其存在启动时电压过冲、抗干扰能力弱、功率因数降低等问题。为此,提出了在电流内环引入有功电压前馈补偿,在电压外环引入负载电流前馈补偿的控制思想,优化了dq坐标系下的电压电流双闭环控制策略,抑制了启动过程中的电压过冲、增强了系统的抗干扰能力,提高了功率因数。最后通过Matlab/Simulink软件仿真分析,仿真结果验证了改进后的控制策略的可行性和有效性。     

一种新型无轴承开关磁阻电动机性能分析

提出了一种具有新型定子结构的无轴承开关磁阻电机(BSRM),其可实现转矩与悬浮力的解耦,同时由于定子三相共用一套悬浮绕组,因而结构简单,易于控制,电流利用率高。简要介绍了新型BSRM的结构特点和悬浮运行原理。基于有限元仿真,对新型电机的电感、转矩和悬浮力分布特性进行了分析;分析结果表明新型BSRM具有良好的悬浮运行性能。推导了悬浮力表达式,给出了具体的实现方法。     

感应型无轴承电机的优化气隙磁场定向控制

由于悬浮力与转矩之间以及水平、垂直悬浮力之间的耦合，动态过程中感应型无轴承电机转子的悬浮将变得不稳定。针对磁悬浮力是定、转子间气隙磁密有源不平衡结果的概念，该文建立了感应型无轴承电机气隙磁场定向控制模型，进行了起动及突加负载大动态过程稳定悬浮的运行仿真。然而负载运行中转子参数变化和铁磁非线性饱和的影响，定向用气隙磁通发生了幅值及相位的变化，破坏了两正交悬浮力间的解耦条件，影响了转子的稳定悬浮性能。对此，该文又提出了一种优化气隙磁场定向控制策略和系统，通过对气隙磁链幅值和相位的实时修正，实现了在气隙磁场定向基础上的动态解耦控制，有效地提高了考虑参数变化及计及饱和时感应型无轴承电机的实际悬浮运行能力，为实际系统的动态解耦控制提供了实施途径。     

多电平Buck变换器的解耦控制与闭环设计

多电平直流变换器利用飞跨电容使得输入电压在串连的各开关管之间均分，以降低开关管的电压应力。但该变换器是一个多输入多输出，强耦合的非线性系统。该文建立了多电平Buck变换器的小信号模型，并采用一种新提出的控制方法将该变换器解耦成多个单输入单输出系统，然后进行控制闭环的设计。论文采用三电平Buck变换器进行了实验验证。实验结果表明，所建立的小信号模型是正确的，基于该模型设计的补偿网络可以使变换器具有较快的动态响应。实验结果也表明输出电压闭环和飞跨电容电压闭环是相互解耦的。     

永磁同步电机变频调速系统的内模控制

永磁同步电机是典型的非线性多变量强耦合系统,在同步旋转坐标系下dq轴电流存在耦合,传统的PI控制器无法实现解耦,提出一种基于内模控制原理和空间矢量算法相结合的高性能永磁同步电机解耦控制方法,用内模控制策略控制理想电机模型,对定子电流交叉耦合电势动态解耦,提高系统的动态响应性能,同时在整个电流闭环过程中对参数摄动和外扰动具有良好的鲁棒性,这种方法不需要额外的电机参数和检测硬件,实验结果验证了方法有效可行。     

一种新的快速解耦配电网状态估计方法

本文提出了一种新的快速耦配电网状态估计算法。算法采用加权最小二乘估计模型。在等效电流法的基础上引入旋转操作从而使雅可比国和信息矩阵解耦。因为雅可比矩阵完全解耦，所以信息矩阵的解耦是严格的。仿真算例表明该方法在收敛速度和估计精度上均优于等效电流法。