基于单神经元的VSC-HVDC控制器设计与研究

对同步旋转坐标系下VSC-HVDC系统的控制策略进行了设计研究。基于VSC-HVDC系统在dqo坐标下的动态模型,采用双闭环直接电流控制策略,实现对有功、无功功率的独立调节;其中主要针对外环中常使用的传统PID控制器自适应差的缺陷,引入单神经元对PID参数在线调节以增强其自适应能力,提高系统动态和稳态性能。数字仿真验证了该控制器的控制性能比传统PID控制器好。     

变论域模糊PID控制在交流发电系统中的应用

在三级式交流发电系统中一般使用传统PID控制器进行调压控制,但是在某些工况下该控制策略难以满足复杂系统的高精度、快响应要求。通过在传统PID控制器的基础上,分析了其不足之处,引入了模糊PID控制策略。同时,针对模糊PID在系统的动态调节过程中论域过小的问题,提出了一种基于变论域模糊控制理论的PID控制器,并与传统双环PID控制和普通的模糊PID控制在MATLAB/Simulink软件中进行对比仿真,验证了该控制策略具有更好的稳态调节精度和动态调节性能,与传统双环PID控制器相比,稳态误差从0.5%优化到0.3%,动态调节时间从0.4 s缩短至0.2 s。     

抽水蓄能电站水轮机模型参考自适应控制

将定常PID控制应用于对抽水蓄能电站水轮机的控制,针对水轮机调节系统时变特性的问题,研究了模型参考自适应控制方法,建立了水轮机调节系统线性化数学模型,并用模型参考自适应控制策略对抽水蓄能电站水轮机进行控制,同时结合李雅普诺夫稳定性理论和波波夫的超稳定性理论推导出控制器参数变化规则。进行了模型参考自适应控制器与PID控制器对机组控制的仿真研究,结果表明:自适应控制比PID控制响应速度快、超调量小、调节时间短、稳定性好,能够改善水轮机调节系统的动态特性与控制性能。     

水轮机调节系统的模糊神经元控制

水轮机调节系统具有非线性和时变性的特性,传统的PID控制器无法获得高性能的调速系统.针对水轮机调节系统的上述特性,在常规模糊控制的基础上,采用径向基函数神经网络来逼近过程模型,并设计了自适应神经元来在线优化控制器的输出理论分析和仿真结果表明,这种控制策略与传统的PID控制和模糊控制相比,能够得到更快的响应速度和更好的控制效果.     

静止无功补偿器的神经元变结构PID控制策略

针对静止无功补偿器传统PID电压调节器在动态调节过程中存在快速性与平稳性矛盾的问题,提出了一种基于神经元整定变结构PID的静止无功补偿器电压控制策略。该控制策略用一个神经元控制器实现变结构PID控制,同时用另一个神经元控制器实时调整变结构PID控制器的参数。仿真结果表明,该控制策略能有效加快控制系统的响应速度,实现了SVC灵活快速的电压调节功能,最终维持了系统电压的稳定,控制系统具有较好的动态和静态稳定性。     

基于单神经元控制器的永磁电机调速系统研究

针对传统PID控制永磁同步电动机(PMSM)调速系统性能的不足,设计了单神经元自适应PID控制器并对控制系统进行仿真分析。结果表明,采用单神经元控制的调速系统具有更好的动态调节特性和自适应能力,而且控制器设计简单,参数调整方便,易于工程应用。     

在dq0坐标系建立的VSC-HVDC控制策略

对电压源换流器的暂态数学模型和控制策略进行了研究,建立了dq0坐标系下VSC-HVDC系统的暂态数学模型,并设计了相应的dq解耦控制器,实现了系统有功功率和无功功率的独立调节。利用PSCAD／EMTDC仿真软件对所设计的控制器进行了稳态和动态仿真,结果证明所设计的控制器是正确的,该控制器在系统稳态和动态情况下均具有良好的控制性能。     

水轮机调节系统的模糊神经元控制

水轮机调节系统具有非线性和时变性的特性 ,传统的PID控制器无法获得高性能的调速系统。针对水轮机调节系统的上述特性 ,在常规模糊控制的基础上 ,采用径向基函数神经网络来逼近过程模型 ,并设计了自适应神经元来在线优化控制器的输出。理论分析和仿真结果表明 ,这种控制策略与传统的PID控制和模糊控制相比 ,能够得到更快的响应速度和更好的控制效果     

基于改进单神经元PIDR的SVG电压调节器

为了提高传统电压调节器的自适应能力,改善其动态调节效果,提出了一种新的单神经元自适应PID控制器的改进算法,并将其应用于SVC控制系统的电压调节系统中。误差较大时,K取大值,确保系统响应的快速性;误差较小时,K取小值,确保系统渐趋稳定。采用MATLAB的S-函数编写了该控制器算法的M语言程序,并在MATLAB/simulink环境下进行了仿真实验。仿真结果表明,基于改进单神经元自适应PID电压调节器的控制系统响应速度快,调节时间短,超调量小,系统动态性能及稳态性能良好。     

无刷直流电机自适应模糊直接转矩控制研究

针对无刷直流电机（BLDCM）转矩脉动较大和传统PI速度环调节能力差的问题,提出了自适应模糊直接转矩控制的策略.集成了转矩直接控制和模糊控制自适应强的优点,可以有效抑制转矩脉动和加快转矩响应速度.同时将传统的PI速度调节器替换成模糊PID调节器,速度环根据转速偏差和转速偏差的变化率,模糊在线调节PID参数,使系统较好地实现速度参考自适应调节,由此获得更精确的转矩给定,提高系统抗负载扰动能力.通过进行MATLAB仿真实验,验证控制策略具有转矩脉动抑制作用,同时又提高了系统静动态性能,增强了系统鲁棒性.