独轮移动机器人被动式避障和目标跟踪控制仿真实验

为了使移动机器人能在动态环境中安全地运动并探索周围的情况,针对动态变化的环境中,传感器范围有限的一类非完整系统-独轮移动机器人,提出了一种新的被动式目标跟踪控制方法,使其能在动态变化的环境中有效地避免静止和运动的障碍物.文中在极坐标下,考虑了移动机器人和障碍物的相对运动,首次将极坐标变换与李雅普诺夫分析方法结合起来,提出一种解决独轮机器人的位置跟踪和避障问题的方便实用的被动式控制算法:更重要的是,所提出的方法考虑了运动控制的饱和约束.通过仿真实验证明了提出的独轮机器人多目标控制的李亚普洛夫设计的有效性,为进一步研究多移动机器人或具更复杂的非完整约束机器人的多目标控制奠定了基础.     

并联混合型有源滤波器电流跟踪的迭代学习控制

在并联混合型有源电力滤波器控制中,由于传统PI控制只能对直流给定信号进行无差调节,对周期量谐波滤波效果不够理想。该文根据稳定性负载电网谐波具有重复周期性特点,提出了PI型迭代学习控制算法,并引入遗忘因子学习律,增强系统鲁棒性。同时通过模糊推理构造参考电流误差的D型学习律前馈环节,提高了系统的跟踪精度。该控制方法计算量小,易于实现。仿真分析与现场运行结果表明了该控制方法的有效性。     

Intelligent power factor compensation equipment of three phase low voltage loads

An intelligent power factor correction scheme is presented for three phase low power factor loads.This new scheme is able to perform individual phase sensing of parameters by monitoring at all times to sense a change in system parameters and affects individual phase correction by applying the exact amount of reactive components needed for each phase, and can also reduce negative sequence current caused by the load to improve system balance. An optimization criterion is used for the proper calculation of reactive power steps in a power compensation installation of capacitor banks. The criterion is enabled by sampling measurements performed on the electrical plant examined within specific interval of time.     

孤岛模式下多源直流微电网经济运行的协调优化控制策略

基于直流微电网的时变性与分布式发电单元的不确定性,本文提出了一种最小化运行成本的多源协调优化控制策略。首先,建立了优化调度模型,通过完全分布式的控制框架,设计了实时经济运行的优化方案,以实现直流微电网系统分布式发电的负载分配、电压恢复以及经济最优。此外,由于三个变量的动态变化值被引入到一致性算法中,功率分配优化过程是实时的。最后,用仿真算例来对上述优化策略进行验证。结果表明,提出的控制策略可有效地实现分布式发电的最优功率分配,达到最小化运行成本的目标。当直流微电网系统中单元的成本函数或功率限制发生变化时,能够实现在线优化。     

基于机器学习的带被动阻尼直流微电网系统的稳定性检测

直流微电网中恒功率负荷（CPL）具有负阻尼特性,该特性会降低系统稳定性。为此,通过在滤波器上添加被动阻尼来增强直流微电网系统的稳定性,并提出一种基于机器学习的方法来检测带被动阻尼直流微电网系统的稳定性。首先,建立带被动阻尼直流微电网系统的小信号模型,以此来确定影响系统稳定性的参数。其次,以所选系统参数为变量建立仿真场景,以此来获取用于机器学习算法训练的数据集。再次,提出一种基于轻量型梯度提升机（LGBM）的直流微电网稳定性检测模型,并采用沙普利加解释法（SHAP）分析所选参数对LGBM预测结果和直流微电网系统稳定性的影响。最后,通过仿真和硬件在环实验验证所提方法的有效性和优越性。     

基于滑模变结构的静止无功发生器控制系统

研究了先进的静止无功发生器ASVG(AdvancedStaticVarGenerator)的控制器PQ离散时间解耦模型,可实现有功和瞬时无功的快速解耦控制。在此模型基础上,设计了ASVG双环控制系统。内环为功率控制环,采用变趋近速度离散滑模变结构控制,有效地减小了系统抖振,保证了稳态时系统的渐近稳定性,并增强了闭环系统的鲁棒性。外环为电压控制环,采用单神经元自适应比例积分(PI)控制在线调整参数,可适应系统参数变化、克服扰动,有效控制了瞬态无功交换时直流电容电压的稳定。通过仿真验证了该控制系统的有效性。     

基于改进麻雀搜索算法的大型海上风电场电缆布置优化

考虑多个设计变量和成本因素后,大型海上风电场电缆布置优化问题呈现出高复杂度特点。为此,提出一种基于改进麻雀搜索算法的电缆布置优化方法。首先,以电缆全寿命周期总成本为目标函数,考虑实际工程需求提出约束条件,建立电缆布置优化模型。然后,结合鸡群优化算法和Prim算法来改进麻雀搜索算法,对海上风电场的电缆连接拓扑、电缆型号和变电站位置同时进行优化。最后,进行实例分析,验证模型的可行性和改进算法的有效性。结果显示,全寿命周期模型可以全面评估电缆布置的经济性。相比于原算法,改进麻雀搜索算法的寻优能力有较大提升,且相对于文献中的改进算法具有结构简单、效率高和优化稳定性强的特点,适用于大型海上风电场电缆布置优化问题。     

直流微电网分布式控制的时滞稳定化设计

直流微电网中,大部分控制器在设计时未考虑通信延时对系统性能的影响,这可能会导致控制器在实际应用中失效甚至影响系统的稳定性.本文基于一种分布式控制策略,建立了直流微电网系统的时滞模型,重点研究了通信延时对系统稳定性的影响.结合Razumikhin稳定性理论,提出了一种针对时变时滞系统的全时滞稳定性判据.为了更加适用于实际系统,在另一种全时滞稳定性判据的基础上,对系统时滞相关稳定性进行分析,得到保证系统稳定的延时上界,进而给出了一种确定控制参数范围的方法.与传统的将通信延时处理为一阶惯性环节的分析方法相比,基于时滞系统的分析方法更切合实际,为系统的稳定运行提供了一个更宽的时滞范围,提高了系统的可靠性.仿真和实验结果表明本文提出的控制参数设计方法能保证系统在最大延时下的稳定运行.     

新的动态环境中目标跟踪和避障的控制方法

针对传感器范围有限的质点移动机器人,提出了一种新的被动式目标跟踪控制方法,使其能在动态变化的环境中有效地避开静止和运动的障碍物。建立了多目标控制问题模型,为环境中的每一个目标生成人工势场,在此基础上设计生成综合控制量。与标准的势场法不同的是：提出的综合势场法是时变的,而且有效地考虑了非静止障碍物和机器人的运动。其基本条件和主要特性均由严格的李亚普洛夫方法导出和证明。仿真实例介绍了该方法的设计过程,通过实验证明了其有效性。     

CCM交错反激式光伏并网微逆变器的建模和控制

建立CCM交错反激式微逆变器的整体四阶模型,分析系统的零极点分布,并基于该模型提出控制设计策略。相对于单路反激式微逆变器模型近似分析交错反激式微逆变器系统特性并提出进行控制设计的方法,该方法能准确描述系统控制输入到并网电流传递函数中存在的右半平面零点位置,提高控制设计的精确性和控制效果,修正已有控制方法中存在的控制偏差,同时改善因两路交错反激变换器参数不同所引起的负载不平衡,提高系统整体性能。最后设计一台250 W微逆变器实验样机,实验结果可验证整体建模和控制的有效性。