多变量系统的神经元解耦控制

论述了神经元解耦控制系统的三种典型结构,其中包括神经解耦器分别位于控制器之前和之后的两种串联结构和一种反馈结构;给出了三种系统结构中神经解耦器的指标函数;提出了基于系统灵敏度矩阵的解耦控制学习算法,该算法考虑了多变量系统各变量之间的相互干扰,在更广泛的意义上探讨了多变量系统的神经元解耦控制。     

多变量自寻优稳态解耦模糊控制器

针对交流电机伺服控制系统,提出一种多变量自寻优稳态解耦模糊控制器.控制器回避多变量模糊规则库的构建问题,由前后两级串联而成,前级为常规单变量模糊控制器的简单并联,后级为解耦系数矩阵.为了限定控制器的基本应用范围,以闭环控制系统的多项式矩阵描述为基础,给出线性定常系统渐近稳定的基本必要条件.利用被控对象的稳态增益矩阵,在稳定状态附近实现系统的解耦控制,并引入额外的解耦系数评估调节子模糊控制器,对其进行实时评估和调节,进一步改善系统的动态性能.理论分析和仿真验证了控制方案的正确性和有效性.     

应用零动态方法设计发电机励磁控制器Ⅰ．简单系统情况

应用系统零动态的概念并根据发电机励磁系统的线性化模型，提出了单机无穷大系统多变量励磁控制器设计的新方法。由该方法设计励磁控制器不需要求解Ｒｉｃｃａｔｉ矩阵方程，所设计的反馈增益系数与发电机摇摆模式的阻尼比之间存在着显式关系式。仿真结果表明，本文所提出的设计方法与ＬＱＲ方法比较，设计出的多变量励磁控制器更能有效地改善系统的动态响应。     

多变量频域法在热工过程控制中的应用研究

文章采用多变量频域法的逆奈奎斯特（Ｈｙｇｕｉｓｔ）阵列法，对中贮式球磨机制粉系统中多变量控制回路进行解耦设计，用预补偿矩阵和控制器进行控制设计。补偿矩阵用伪对角线法在零频附近求取，整个设计运用单回路数字控制器，为现场使用单回路数字调节器提供了一个较好的样板。     

应用零动态方法设计发电机励磁控制器：I.简单系统情况

应用系统零动态的概念并根据发电机励磁系统的线性化模型，提出了单机无穷大系统多变量励磁控制器设计的新方法。由该方法设计励磁控制器不需要求解Ｒｉｃｃａｔｉ矩阵方程，所设计的反馈增益系数与发电机摇摆模式的阻尼比之间存在着显式关系式。仿真结果表明，本文所提出的设计方法与ＬＱＲ方法比较，设计出的多变量励磁控制器更能有效地改善系统的动态响应。     

应用零动态方法设计发电机励磁控制器简单系统情况

应用系统零动态的概念并根据发电机励磁系统的线性化模型，提出了单机无穷大系统多变量 励磁控制器设计的新方法。由该方法设计励磁控制器不需要求解Riccati矩阵方程，所设计 的 反馈增益系数与发电机摇摆模式的阻尼比之间存在着显式关系式。仿真结果表明，本文所提 出的设计方法与LQR方法比较，设计出的多变量励磁控制器更能有效地改善系统的动态响 应。     

基于扩展LMI的多目标H2/H∞状态反馈控制综合

对于连续时间系统的多目标H2／H∞控制问题通过状态反馈给出了一个新的综合方法。该方法依赖于引入的附加变量,降低了通常条件下基于LMI的多目标控制问题的保守性。新方法应用消去引理(Elimination Lemma)得出扩展的H2性能和H∞性能的LMI约束条件,使得与控制器参数相关的优化变量和系统矩阵之间是独立的,能够使用不同的Lyapunov矩阵变量来处理多目标控制问题,仿真结果验证了新方法的有效性。     

灰色误差校正多变量动态矩阵控制

针对多变量系统耦合严重和特性时变的特点,提出了一种灰色误差校正多变量动态矩阵控制方法。该方法将原系统分解为多个多输入单输出子系统,根据动态矩阵控制设计了多个子系统的控制器,对多个控制器方程联立求解得到预测控制增量序列。以灰色多步误差预测校正替代原有算法的当前一步误差校正,用来克服对象时变所造成的模型失配的影响,并给出了灰色多步误差预测方法的稳定性分析。对300MW机组负荷系统的仿真表明,该方法减小了负荷和主汽压间的耦合;当对象特性变化时,能够实现超前调节,缩短调节时间。     

一种用于矩阵变换器的简化非线性自抗扰控制策略

矩阵变换器的电力直接变换特性使其输出侧性能极易受扰动影响,所以对矩阵变换器系统采取控制是非常必要的。由于矩阵变换器的非线性、多变量和参数时变性使其数学模型不能被确定,因此在内外部扰动不稳定的条件下,设计PI常数的单闭环控制系统并不那么成功。将一种与对象模型无关的自抗扰控制器应用于矩阵变换器系统,并且为解决自抗扰控制器控制模块的不光滑非线性函数导致矩阵变换器系统输出量谐波成分增大的问题,在自抗扰控制器的基础上,改进了自抗扰控制器模块的非线性函数并简化了其控制环。实验结果表明:当该自抗扰控制器用于矩阵变换器系统控制调节时,无论是在电网输入侧本身存在谐波污染的条件下,还是电网电压非正常工况条件下,其控制效果都优于PI控制。     

基于H_∞控制的多变量系统仿真

研究了基于环路成形H∞控制的多变量系统控制器设计。为了能方便地在实际工程中实现复杂的控制,提出了采用多变量PID控制器逼近所得高阶控制器的方法,并给出了如何选择影响闭环系统性能的预补偿器方法。仿真结果表明,文中所得的多变量PID控制器具有较好的鲁棒稳定性和鲁棒性能。最后针对该设计方法,以Matlab6.2为平台开发了一套交互式的多变量系统控制器设计软件MCSLab。     

锅炉燃烧过程的Smith-Fuzzy集成控制

针对模糊控制特点和锅炉燃烧过程的纯滞后、时变、多输入多输出特性 ,进行燃烧过程控制系统的设计。提出主蒸汽压力的Smith -Fuzzy集成控制方案 ,采用具有参数自整定功能的模糊控制器 ,并将解耦原理用于多变量模糊控制系统。仿真结果证明 ,Smith -Fuzzy集成控制比Smith -PID预估控制具有更强的鲁棒性 ,对锅炉燃烧过程具有较好的控制作用     

同步发电机的变结构模型参考自适应励磁控制器

本文以提高电力系统的正常运行水平和动态稳定性为目的，提出了一种变结构模型参考自适应励磁控制器。该控制器较好地利用了模型参考自适应控制所具有的对系统参数变化的适应能力和变结构控制所具有的对系统扰动的鲁棒性特点，计算机仿真结果表明，本文所提出的励磁控制器具有良好的动态品质，可以有效地改善系统的动态特性。     

具有改进最大功率跟踪算法的光伏并网控制系统及其实现

光伏并网控制系统输送到电网的功率随着光照强度、环境温度以及光伏阵列输出电压的不同而变化,控制光伏阵列的工作点使其连续稳定地向电网输出最大功率非常必要。该文提出了基于同步旋转坐标变换实现光伏阵列最大功率跟踪与电流控制的电压源型逆变器相结合的三相光伏并网控制系统,该系统主要包括光伏阵列、直流母排电容、电压源型逆变器、滤波电感、数字信号控制器与电网。提出的改进最大功率跟踪方法,根据光伏阵列dP/dU-U的特性曲线,利用Newton-Raphson方法快速计算光伏阵列输出功率对电压的微分值,由此进一步形成光伏阵列工作在最大功率点的参考电压值。整个控制系统为双环控制,外环为电压控制环,利用一个PI调节器使光伏阵列输出电压工作在最大功率工作点;内环为电流控制环,利用2个PI调节器分别对d-q轴电流进行解耦控制,使逆变器输出电流与参考电流一致。根据所提出的控制算法,研制了一台三相光伏并网系统原理性样机,仿真与实验结果一致,系统具有良好的动稳态性能,说明了所提出的控制方案是非常有效的。     

Excitation and steam‐valving coordinated robust controller design for multi‐machine power systems based on the multi‐index nonlinear robust control approach

This paper proposes a novel multi‐index nonlinear robust control (MNRC) approach for multi‐machine power systems. The MNRC approach combines multi‐index nonlinear control with the control theory. With the multi‐index nonlinear control, which selects the output functions as arithmetic combination of state variables, multiple performance indices of the controlled system can be achieved simultaneously in the nonlinear control framework. The control is able to ensure that the system possess the desired robust performance during disturbance. Then, excitation and steam‐valving coordinated robust controllers are developed based on the MNRC approach for multi‐machine power systems. The effectiveness of the proposed robust controller is evaluated by a six‐machine power system simulation. Simulation results show that the expected dynamic and steady‐state performances of power system can be achieved with the MNRC approach. Meanwhile, it is able to achieve the prescribed system performance despite the presence of disturbances. © 2016 Institute of Electrical Engineers of Japan. Published by John Wiley & Sons, Inc.     

DC/DC升压变换器串级控制

为改善DC／DC升压变换器的控制性能，设计了一种串级结构的控制器。控制器的外环采用PI控制算法，以电容电压为被控量，内环则采用积分增益可调的PI控制算法，以电感电流为被控量。该种结构的控制器不但有效解决了系统非最小相位特性给控制器设计带来的难题，而且可使被控系统获得良好的动态特性，并对系统参数变化有着很强的鲁棒性。对DC／DC升压变换器的仿真结果表明，该控制方案是可行的。     

逆变式等离子切割电源变间距模糊-PI控制

针对切割过程的强非线性及不确定性,以逆变式等离子切割电源为研究对象,提出了一种在全论域范围内带有自调整因子的变间距模糊量化算法,并与PI控制结合构成模糊-PI双模控制器。控制算法避免了冗杂的非线性系统建模过程,且本身具有优化的特性,通过模糊-PI双模控制,有效解决了传统模糊算法在提高系统稳态精度和动态性能之间的矛盾。仿真结果表明,与PI控制或模糊控制相比,所设计的双模控制器在稳态性能和鲁棒性两方面都得到了改善。     

基于模糊PID的多电机张力控制

在对多变量非线性强耦合的2台交流感应电机系统分析的基础上,设计了一个结构和应用均较为简单的模糊PID控制器.给出了系统模糊控制器的结构,定义了每个输入和输出变量的模糊集,通过分析系统行为获得模糊控制规则表.在大量实验、专家经验和模糊控制理论的基础上,还设计了一个模糊逻辑解耦补偿器.实验结果表明该系统具有良好的性能和应用价值.     

Design of biogeography optimization based dual mode gain scheduling of fractional order PI load frequency controllers for multi source interconnected power systems

This paper presents the effect on application of biogeography optimization (BBODMFOPI) based dual mode gain scheduling of fractional order proportional integral controllers for load frequency control (LFC) of a multi source multi area interconnected power systems. This controller has three parameters to be tuned. Thus, it provided one more degree of freedom in comparison with the conventional proportional integral (PI) controller. For proper tuning of the controller parameters, Biogeography-Based Optimization (BBO) was applied. BBO is a novel evolutionary algorithm which involves the methodology of making the system effectively by using mathematical techniques. The dual mode concept is also incorporated in this work, because it can improve the system performance. In this work, simulation investigations were taken out on a two-area power system with different generating units. The simulation results show that the proposed biogeography optimization based dual mode gain scheduling of fractional order PI controllers, provide better transient as well as steady state response. It is also found that the proposed controller is less sensitive to the changes in system parameters and robust under different operating condition of the power systems.     

基于变参数PI的永磁同步电动机矢量控制系统

研究了一种变参数PI控制器,用于永磁同步电动机(PMSM)矢量控制系统中的速度控制.该控制器根据输入误差的大小,通过非线性函数在线改变比例增益和积分增益,以获得满意的控制性能.仿真研究结果表明,采用该方案的系统具有响应速度快、动静态性能好和鲁棒性强的特点.实验结果证明了该方案的正确性和可行性.     

分层模糊控制在两轮移动式倒立摆中的应用

为解决模糊多变量控制中规则数随系统变量数呈指数增长的问题,针对两轮移动式倒立摆运动的特点,提出了一种分层模糊控制器的设计方法,不仅减少模糊规则数而且使模糊控制逻辑变得清晰明了,其中控制参数采用遗传算法整定。仿真结果证实了该方法的控制效果好,系统跟踪速度快。