含风电场的互联电力系统辨识与广域时滞阻尼控制器设计

针对大规模风电的远距离输送以及大区域电网互联将面临的区域低频振荡问题,提出一种适用于风电场并网背景下的广域阻尼控制器设计方法.该方法利用增益调度思想将风电场平均风速划分为若干个控制区域,并逐一对每个控制区域进行系统辨识以及阻尼控制器设计,以解决风电场出力的不确定性造成的控制器失效的问题.提出了改进自回归滑动平均(ARMA)方法和自由权矩阵方法分别完成上述系统辨识以及控制器设计过程.含风电场的EPRI-8机36节点测试系统仿真表明:所提辨识方法克服了传统ARMA方法辨识精度不高的问题,所提控制器设计方法允许的时滞裕度优于传统线性矩阵不等式方法.所提的增益调度控制方法能满足风电场出力变化的实际情况,具有较高的实用价值.     

IPMSM调速系统的快速免疫模糊控制器

针对模糊控制器在内置式永磁同步电机调速控制系统应用中计算负荷过重的缺陷,提出了一种基于免疫模糊控制器的调速系统.方案首先设计了模糊控制器,然后引入混沌思想来改进的免疫优化算法,进而对模糊控制器参数进行优化.这种控制器计算负荷小,适合实际应用.实验研究验证了该算法的可行性和有效性.     

参数不确定Chen混沌系统鲁棒模糊控制器的设计

基于TS(Takagi-Sugeno)模糊模型，研究具有参数不确定性Chert混沌系统的鲁棒控制器设计。首先构建含有参数不确定性的TS模糊模型：然后利用并行分布补偿的方法，设计使模糊系统在平衡点附近渐近稳定的鲁棒模糊控制器。该设计通过解一组线性矩阵不等式(LMI)得到局部区域控制器，进而设计TS模糊系统的鲁棒控制器。该鲁棒模糊控制器的渐近稳定性条件更为宽松，能够降低控制器设计的保守性。最后的仿真结果表明所设计的鲁棒模糊控制器对参数不确定Chert混沌系统具有良好的控制效果。     

数字式座舱压力调节系统模糊增益调度控制

针对座舱压力调节系统的非线性、大惯性和参数时变特性,提出模糊增益调度控制方法。根据系统的输出误差和误差的一阶微分变化,利用模糊推理在线实时更改比例积分微分控制器参数以适应工作点的变化,使系统控制参数达到全局优化,解决了一般增益调度中控制参数只是对于某一工作点局部优化的问题;在确定比例系数和积分系数的隶属度函数时,引入了指数函数,在保证系统稳定的前提下,提高了系统的响应。实验结果表明,座舱压力及其变化率满足某型飞机环控系统规范要求,证明了该方法对座舱压力调节系统控制的有效性。     

具有增益调度切换增益的永磁同步电机滑模控制

滑模控制器的切换增益需要随着参数摄动和外部扰动变化,但是增大切换增益会加剧系统抖振。针对这一问题,采用增益调度和自适应相结合的方法对永磁同步电机滑模控制器的切换增益进行实时整定。该方法根据自适应律在线调整切换增益系数的边界范围,同时以关于直轴、交轴电流的积分滑模面函数作为调度变量,在允许边界范围内对切换增益系数进行增益调度。所设计方法在保证系统鲁棒性的前提下,削弱了系统抖振,改善了控制性能。     

永磁同步电机混沌系统鲁棒非脆弱模糊H∞控制

为了探讨一类具有不确定参数的非线性系统T-S模糊模型,采用并行分布补偿策略,设计了两种带有不确定控制增益的模糊控制器。利用Lyapunov稳定性理论和矩阵理论,采用线性矩阵不等式(LMI)的处理方法,给出了存在非脆弱模糊控制器且满足鲁棒H∞性能指标的充分条件。用满足这一条件的控制器来控制永磁同步电机(PMSM)混沌系统,选择实际中可行的交轴电压作为控制变量,使系统不仅对控制增益的变化有非脆弱性,而且当系统存在扰动时,该控制器设计方法也能很好的抑制干扰。     

基于GPC模糊增益调度的直接空冷背压控制优化

针对直接空冷机组在变工况时被控对象发生改变造成背压跟踪设定值效果变差的情况,提出了一种基于GPC模糊增益调度的控制方式.首先,对机组背压影响因素进行分析,确定各典型工况下风机转速与背压的动态模型;然后,设计各个典型工况之间的模糊增益调度规则,确定工况变化后对应的隶属度函数;最后,将GPC广义预测控制与模糊增益调度控制相结合,设计出新型的GPC模糊增益调度控制.仿真结果表明,在变工况的情况下,GPC模糊增益调度控制与传统GPC相比具有更好的控制效果,对现场背压控制具有一定的指导作用.     

智能化的短期负荷预测系统

应用模糊逻辑系统、人工神经网络和模糊专家系统等智能技术风云地某省电网设计出的具有自学习和自适应能力的短期负荷预测软件包,主要用于自负荷曲线的预测,指导生产计划制定和调度安排。该软件包是基于Ｗｉｎｄｏｗｓ的应用程序,具有开放式的结构和友好的人机界面。试用结果表明,该系统在进一步完善后,可望实际应用于地区和省网调度系统中。     

大规模风电并网后的电力系统广域增益调度控制器设计

针对风力发电的不确定性以及高渗透率下的大规模风电的远距离输送对系统区域阻尼的带来的负面影响,提出一种能适用于系统运行方式发生较大变化(如风电场风速急剧变化等)的广域控制器设计方法。采用时滞线性参数变化方法对含风电的电力系统进行建模,并将整个参数变化范围进行网格划分,再分别进行控制器设计,然后采用三角隶属函数制定调度准则并进行控制器权值分配,从而构造出满足全部参数变化范围的广域增益调度控制器。对算例的时域仿真表明,所提出的广域控制器设计方法对于系统运行范围发生较大变化的情况仍然具有较理想的效果,与传统的极点配置方法相比具有更强的鲁棒性;与经典的鲁棒控制方法与非线性控制方法相比,具有控制器阶数低、设计方法简单等优点,易于工程实现。所设计的控制器计及了电力系统变时滞的特点,相比传统的Pade近似处理时滞的方法有着更低的保守性。     

永磁同步直线电机直接进给系统鲁棒PID控制研究

针对高速机床永磁同步直线电机进给单元模型摄动大、扰动力复杂的特点,在建立了进给系统SISO的频域模型的基础上,利用H<,∞>控制理论派生出闭环增益成形方法,对进给系统的频域模型设计了一个鲁棒控制器.仿真和实验表明该非线性控制器跟踪误差、速度响应等性能远优于传统的内嵌式PI控制器,对系统的模型摄动和外界干扰具有较强的鲁棒...     

基于多求和不等式输出反馈Lyapunov判据的时变时滞电力系统二次调频控制

电力系统使用通信网络进行动态调频时引起的时滞问题会对系统稳定性造成很大威胁。针对负荷频率控制中的网络化时滞问题,建立考虑时变时滞特性的负荷频率控制离散化状态空间模型。采用多求和不等式,构造一种具有低保守性的Lyapunov稳定判据来求解区间时变时滞负荷频率控制(load frequency control,LFC)系统的稳定裕度。在此基础上,推导时滞相关输出反馈增益的线性矩阵不等式(linear matrix inequality,LMI)准则来设计二次调频控制器参数。仿真结果表明,该文所提出的稳定判据能够求解更大的时滞稳定裕度,具有较低的保守性。所提出的控制器设计准则能够快速求解时变时滞下输出反馈增益,有效抑制小扰动下系统的频率振荡,使系统具有时滞稳定性。     

风电机电动变桨距系统变增益模糊控制仿真研究

针对风电机组滞后问题,以MW级风力发电机组直流电动变桨距控制系统为研究对象,设计了一个变桨距模糊控制器代替传统的PID控制器,并提出量化因子变增益方法提高控制器的稳态精度.在对直流电动变桨距系统建模的基础上对所设计系统进行了仿真分析,结果表明,模糊控制器提高了系统的响应速度,具有很好的跟随性.     

改善交直流混合系统阻尼特性的HVDC模糊控制

设计了一个用于改善交直流混合系统阻尼特性的HVDC模糊控制器，该模糊控制器既能根据运行条件修改增益，提高其控制性能；同时该模糊控制器的附加控制量ΔU提高交流系统的稳定性，增强系统的阻尼，抑制系统的振荡。分别用传统控制与模糊控制方法对三机交直流系统的模型用NETOMAC软件进行了仿真，结果显示：在系统受到大干扰时，模糊控制器较传统的P-I控制器能更好地抑制交直流混合系统中交流系统的振荡、增强系统的阻尼，提高交流系统的稳定性。     

基于混合混沌优化策略的汽轮机调速系统模糊免疫PID控制

针对汽轮机调速系统中存在的时滞、惯性、死区和饱和等非线性环节,采用模糊控制理论并结合免疫反馈机理构成了模糊免疫PID控制器。提出基于加速混沌搜索与变尺度策略结合起来的混合混沌优化方法对PID控制器参数进行优化设计。通过加速混沌搜索,快速得到控制器参数的次优值;利用变尺度的方法在次优值的附近找出控制器参数的全局最优值,避免了设计过程中大量的参数调试工作。仿真结果表明,该方法与传统的PID控制和模糊免疫PID控制相比,具有超调小、响应快、自适应性好、优化效率高等优点,明显改善了汽轮机调节系统的控制品质。     

遗传优化的模糊免疫PID控制器在SRM中的应用

针对开关磁阻电机驱动系统的严重非线性、时变和强耦合性,应用免疫反馈机理和模糊控制理论,在传统PID控制器基础上设计一种模糊免疫PID控制器,并提出利用遗传算法对PID控制器参数进行优化设计方法.仿真结果表明,基于遗传优化的模糊免疫PID控制器具有良好的调速和控制特性,其控制性能明显优于传统PID控制和模糊免疫PID控制.     

一种模糊PID控制器的鲁棒优化设计

主要研究一种模糊PID控制器的鲁棒设计。以小增益定理分析得到该模糊PID控制系统稳定条件。针对参数摄动系统的‘最坏点’用该稳定条件作为约束,采用遗传算法对标称系统的性能进行优化,求得优化鲁棒控制器。同时对鲁棒模糊PID控制器中模糊非线性控制进行了比较分析。     

多馈入HVDC的模糊自适应协调阻尼控制器设计

提出一种基于广域测量系统的多馈入高压直流（HVDC）模糊自适应协调阻尼控制器。该控制器在传统的单输入单输出控制结构基础上增加了一个模糊逻辑单元,自适应地在线调整系统的移相角。同时,增益K与模糊逻辑单元联调,以保证移相环节参数改变后整个控制通道的增益保持不变。利用Prony辨识算法和极点配置法对该阻尼控制器的固定参数进行了整定,并对整定后的参数进行了协调优化。以中国南方电网2007年网络结构为对象,给出了该模糊自适应协调阻尼控制器的设计过程及仿真结果。结果表明：该阻尼控制器能快速、有效地阻尼区域间振荡,提高交流联络线的传输能力,对不同的网络结构具有鲁棒性,可明显改善多馈入HVDc系统的稳定性。     

基于ITAE准则的免疫遗传算法优化的交流传动伺服系统控制研究

针对交流传动系统的多变量、非线性、强耦合特点,提出了以ITAE准则来衡量交流传动系统的速度的控制效果,利用免疫遗传算法优化PID速度环控制器,通过获得最优抗体而获得优良的速度控制效果。仿真结果表明：利用ITAE准则来优化控制器PID增益参数所构成的速度环控制器具有较强的抗干扰性,鲁棒性强、     

基于粒子群算法的模糊控制器设计及其在烟气脱硝中的应用

针对模糊控制器设计难度大、推广困难的问题,提出一种利用粒子群（PSO）算法设计模糊控制器的方法。通过将二维模糊控制器的模糊推理过程理解为二元函数,将控制器设计问题转变为函数曲面寻优问题,避免了设计隶属度函数、模糊规则等复杂的过程。利用网格化方法,将寻优对象降维为二维矩阵,然后采用PSO算法寻找最适合被控对象的函数曲面,从而完成模糊控制器的设计。以火电厂选择性催化还原（SCR）烟气脱硝系统为试验对象,利用此方法设计模糊PID控制器,并通过与常规PID控制对比,验证了该设计方法的有效性。     

模糊无模型自适应控制器在CFB锅炉主蒸汽压力控制中的仿真研究

针对火电厂循环流化床(CFB)锅炉主蒸汽压力控制系统大惯性和大滞后的特点,利用无模型自适应控制(MFAC)对大惯性、延迟适应性和模糊控制适应性强的优点,设计了模糊无模型自适应控制器,并采用Matlab仿真软件对该控制系统进行了仿真.结果表明,模糊MFAC方法计算量小,响应速度快.与基本无模型控制器相比,模糊无模型自适应控制器具有鲁棒性好、抗干扰能力及对负荷的适应性强等优点.