矿井提升系统电能质量分析及治理技术研究

为了有效提高矿井提升系统的电能质量,提出了一种适用于静止无功补偿器(VSC)的反馈线性化滑模控制策略。采用精确反馈线性化方法对VSC系统模型进行线性化分析,利用滑模控制的鲁棒性强和控制器结构简单等优点,将反馈线性化方法与滑模控制相结合,提出了一种反馈线性化滑模控制策略,并将此方法应用到矿井提升系统。     

静止无功补偿考虑不确定性因数鲁棒控制器设计

利用直接反馈线性化理论,将静止无功补偿非线性控制问题转化成伪线性控制问题,且考虑实际系统不确定性因数的影响,设计出了静止无功补偿状态反馈鲁棒控制规律。并对单机无穷大系统进行了数字仿真,仿真结果验证了该控制算法的有效性,可以更有效的改善电力系统动态稳定性。     

包含静止同步补偿器的电力系统逆系统方法

研究了包含静止同步补偿器(static synchnorous compensator，简称STATCOM)的单机—无穷大电力系统中逆系统方法的应用．首先论述了逆系统方法的基本概念，然后给出了研究对象的数学模型．将同步补偿器作为一无功电流源来处理，发电机采用二阶简化模型，在此情形下，给出了包含STATCOM的单机—无穷大系统的三阶动态模型．此时，STATCOM的等效无功电流成为系统的一个控制变量．利用逆系统算法，逐步给出被控系统的逆系统、反馈控制规律、α—阶积分逆系统、伪线性系统(积分解耦系统)．对所得解耦系统，应用最优控制方法进行综合．仿真结果显示了此方法的有效性．图2，参9．     

不确定MIMO机械伺服系统的鲁棒摩擦控制

对含非线性摩擦环节的MIMO机械伺服系统,提出一种基于Lyapunov方法的鲁棒非线性控制方法,通过引入非线性摩擦补偿项,来补偿非线性摩擦,从而保证跟踪误差渐进收敛。首先讨论了1阶和2阶系统的鲁棒摩擦控制问题,然后将这些结论延伸到一般情况,最后以两关节操作手为例对控制器进行仿真。理论和仿真结果都说明了文中设计控制器的鲁棒性和有效性。     

基于模糊控制的相对静止无功补偿器

本文介绍了基于模糊控制相对静止无功补偿器(SVC)的无功补偿及功率因数校正,FLC的输入信号是为负载无功功率和晶闸管初始发射角度。控制器输入信号的计算是利用模糊隶属函数。在晶闸管触发控制SVC中比较了TSK(Takagi-Sugeno-Kang)型和mamdani型模糊控制器的有效性和可行性。在一个单机无穷大系统的仿真分析所提出的技术。结果表明在整个系统采用自适应模糊逻辑提出的SVC控制器后无功功率得到很大改善。     

永磁直线同步电动机垂直提升系统的鲁棒H_∞控制

运用MatLab的Simulink工具箱建立了永磁直线同步电动机垂直提升系统的动态仿真模型。并根据鲁棒控制的原理和鲁棒H∞控制器的特点,运用设计的具有鲁棒性能的控制器对永磁直线同步电动机进行控制。使用MatLab的Simulink工具箱对所设计的控制器和控制系统进行建模仿真试验研究。结果表明,该控制器不但对所给定的速度控制器的跟踪性能好,而且对系统和控制器本身的参数摄动和负载扰动有很强的鲁棒性。     

基于非线性干扰观测器的矿用电机鲁棒滑模控制

为了提高永磁同步电机调速系统的控制性能,提出了一种基于非线性干扰观测器的鲁棒滑模速度控制器。首先建立了包含负载扰动的永磁同步电机数学模型,为了减少扰动量的影响,采用非线性干扰观测器进行在线估计,并以此得到的观测值作为前馈量补偿到滑模控制器的输入端。最后与PI控制器进行仿真比较,结果表明,该算法提高了系统的响应速度,减小了稳态误差。     

基于观测器的线性系统鲁棒故障检测器设计

系统地研究了线性系统鲁棒故障检测器的原理和设计方法，确定了使线性系统鲁棒故障检测器能够降维所必需的故障检测器的数目，并依此提出了一种基于观测器的鲁棒故障检测器的设计方法，并将此结果应用于双闭环直流调速系统的故障诊断，表明了该方法是行之有效的。     

STATCOM原理及控制方法研究

介绍了静止同步补偿器(STATCOM)的分类与工作原理;根据不同的补偿目的,校正功率因数与调节系统电压,并讨论了各自的控制策略;分析了各种控制器的结构特点,并指出了STATCOM相对于SVC的诸多优点。     

局部任务坐标系下的轮廓运动控制研究

针对直线电机平台轮廓运动精确控制的难题,提出一种基于局部任务坐标系(LTCF)的自适应鲁棒控制(ARC)方法。通过坐标变换阵T将所建立的动力学模型变换到LTCF中,实现在笛卡尔坐标系下跟踪误差的解耦。利用自适应鲁棒控制器对建模误差的实时补偿,使系统快速稳定并保持较好的系统鲁棒性。将所设计控制方法与基于交叉耦合(CCC)的自适应鲁棒轮廓运动控制方法进行对比仿真实验,结果表明,所提控制方法具有更好的轮廓控制性能。     

闭环控制系统检测故障的最佳位置研究

近年来，动态系统故障诊断与容错控制的研究有了迅速发展，然而大部分的故障诊断方法是针对开环系统设计的。由于闭环控制本身对故障有一定的抑制作用，一些学者认为闭环控制会对已有方法的诊断性能产生影响，遗憾的是对于这种可能的影响缺乏充分的实验研究和理论分析。文献[4][5]针对线性系统的鲁棒观测器方法，通过仿真实验比较了它在稳态无差输出反馈控制和开环控制下的故障检测性能，并从理论上分析了闭环控制对故障检测性能的影响。文献[6]论证了在闭环系统中，控制器的输出是获取系统故障信息的最佳位置，但没有考虑控制器饱和的情况．文献[7]考虑到摔制器饱和，并提出了把控制器的输出和系统的输出结合起来检测故障的方法，但该方法仍检测不出控制器饱和时反馈传感器发生的故障。     

矿用6kV大功率静止同步补偿器的研究

提出了应用于煤矿地面6 kV变电站的静止同步补偿器的设计方案,该补偿器采用H桥级联主电路结构,该结构能够使补偿器省去耦合变压器,通过连接电抗器直接并入电网。采用CPS-SPWM调制方式,能够在保证输出电压波形质量的前提下降低补偿器的开关频率。设计了基于正序检波器的p-q补偿电流检测法和前馈解耦控制策略的控制系统能快速、准确地对无功功率进行补偿。最后通过建立仿真模型验证补偿器设计方案的正确性和可行性。     

三电平DSTATCOM在煤矿中的应用

为改善煤矿提升机供电网络存在的污染问题,研究了基于传统空间矢量调制的三电平配电网静止同步补偿器可获得更高的直流母线电压利用率,但是传统空间矢量在高调制度、低功率因数的情况下中点电位会出现低频振荡,严重影响器件安全和输出电压波形质量,降低了系统性能。文章针对三电平配电网静止同步补偿器中点电位低频振荡进行研究,采用基于虚拟空间矢量的三电平配电网静止同步补偿器控制策略,在保证补偿效果的同时成功的抑制了中点电位低频振荡,最后通过实验平台对控制策略进行实验验证。     

基于滑模变结构的飞剪控制系统的仿真研究

针对飞剪机在剪切区域内剪刃的水平速度要严格保持与带材速度同步问题,提出速度前馈补偿与滑模变结构相结合的复合控制方式,设计了抖振小、响应快的鲁棒速度控制器。结果表明,控制器能明显削弱抖振,提高稳态精度,并对突加负载和系统参数的变化有较强的鲁棒性。     

静止无功补偿器的比例谐振控制策略研究

由于可以实现对交流信号的无静差跟踪,基于内模原理的比例谐振(PR)调节器在静止无功补偿器(SVG)的控制中得到广泛应用,然而其参数设计问题并未被深入探讨。为此,在建立单相SVG数学模型的基础上,提出了PR控制器参数的设计方法,该方法根据经典控制理论分别将电网频率波动范围、系统开环穿越频率和稳态误差与PR控制器参数联系起来,为PR控制器参数的设计提供了新的思路。仿真结果证明了所提参数设计方法的正确性。     

阀前补偿和阀后补偿的特点及应用

介绍了负载反馈技术在掘进机中的应用,通过分析补偿器的工作原理和补偿器的设置位置的不同,探讨了各种负载敏感控制的不同之处,重点分析了负载敏感回路阀前补偿和阀后补偿的特点和工作原理。     

多点驱动带式输送机功率平衡机制研究

针对多点驱动带式输送机功率不平衡降低输送效率及生产寿命问题,对多电机间的协调控制进行研究。对传统偏差耦合多电机协调控制结构进行了改进,增加了基于转速功率控制的同步误差补偿器,通过求取所有电机的平均转速和单台电机的转速差,利用PI控制器,同时结合每台电机的系统转速跟踪误差,反馈补偿到每台电机的控制回路进行多电机协调控制。仿真结果表明,系统可以在负载变化扰动的情况下有效降低各电机的同步误差,特别是对系统刚启动时负载不均衡导致的电机功率不平衡问题,改进结构可以有效实现多电机间的功率平衡分配。     

数控X-Y平台伺服控制系统的双内模控制研究

基于先进的内模控制理论,针对数控X-Y平台伺服控制系统的位置速度双闭环系统提出了一种双内模控制结构,并进行了伺服控制系统的控制器设计。所设计的速度控制器为PI结构,具有对控制对象参数变化的鲁棒性能;设计的伺服位置控制器为PID结构,只有一个可调参数,调整方便。仿真实验验证了内模控制方法设计的系统性能优于工程设计方法设计的性能。     

矿用6kV静止无功发生器的改进PR控制

研究应用于煤矿地面6 k V变电站的静止无功发生器(SVG)的补偿电流控制策略。静止无功发生器的电流环控制要求补偿电流能够无误差地跟踪指令电流信号,而传统的PI控制需要进行复杂的dq坐标变换,且很难消除稳态误差。直接在三相静止坐标系下采用改进的比例谐振(PR)控制器实现对不同频率正弦信号的零稳态误差跟踪控制。给出了PR控制器各参数的设计方法,通过仿真对所提供控制策略进行了验证。仿真结果表明,改进PR控制策略跟踪效果良好,可使SVG同时且有效地补偿基波无功电流和谐波电流。     

混沌系统的RBF网络补偿控制方法研究

针对混沌系统由线性和非线性两部分构成的特点，提出径向基函数网络（RBFNs)补偿控制非线性混沌运动的方法，用训练好的RBF网络消除混沌系统非线性因素影响，将原系统变成近似线性系统，再利用设计好的线性状态反馈控制器将混沌系统镇定到希望平衡位置。在理论分析的基础上，通过典型的连续时间混沌系统（Holmes非线性振子）进行计算机仿真实验，结果表明，所提出方法具备有效性。图4，参12。