交直流电力系统鲁棒H∞控制器设计

本文提出了一种可以在不同运行条件下增加系统阻尼的HVDC联络线H∞阻尼控制器设计方案。针对系统模型的不确定性和运行状态的变化,采用分子分母双扰动表达式和部分极点配置技术相结合的方法,以克服传统HVDC控制策略的局限性。在将交直流系统的高度非线性特性作为模型的“不确定性”处理后,设计出的控制器具有很好的鲁棒性。     

电力系统稳定器的最优鲁棒设计

采用H∞优化算法来实现电力系统稳定器(PSS)的鲁棒控制设计。该方法采用了分子 —分母双扰动表达形式、部 分极点配置技术和一种新的加权函数选择方法,从而克服了某些传统PSS设计方法中受到的 限制。在将电力系统的高度非线性特性作为模型的“不确定性”处理后,设计出的控制器具 有很好的鲁棒性。与传统设计方法的比较,证实了所设计的PSS在较宽的系统运行范围内具 有更好的阻尼性能。     

多机电力系统H∞滑模分散鲁棒励磁控制器设计

针对电力系统鲁棒励磁控制模型的非线性和不确定性等特点,提出了一种应用于多机电力系统的抑制不完全满足匹配条件干扰的分散鲁棒励磁控制律。首先通过反馈线性化技术预设反馈控制律将多机系统分散解耦,且控制律中均为本地可测量量,并对解耦后的系统设计了H∞滑模励磁控制器(HSMEC)。最后根据实际电力系统对暂态稳定和静态稳定的要求,结合HSMEC和线性最优励磁控制(LOEC)的优点,设计了HSMEC LOEC综合励磁控制器。仿真结果表明,所设计的控制器能够快速有效地稳定电力系统,且具有良好的动态性能。     

多机电力系统H∞分散鲁棒励磁控制器的优化设计

基于H∞控制理论,提出了在多机电力系统励磁控制器设计中求取反馈增益的优化方法.该方法设定外部干扰矩阵,基于全状态的分散,将系统干扰项考虑到反馈增益矩阵F中,用迭代方法求F阵以使闭环系统最优.理论分析证明,采用该方法设计的分散鲁棒励磁控制器,能保证闭环系统的稳定性并使其具有良好的动态性能.仿真实验结果表明,该方法可有效地优选出分散励磁控制器的参数,使控制系统具有较强的鲁棒性,很好地实现了多机电力系统的分散协调控制.     

H∞滑模鲁棒励磁控制器设计

电力系统的鲁棒励磁控制模型具有非线性和不确定性等特点。并且，其不确定不性满足匹配条件。该文结合反馈线性化、H∞干扰抑制和滑模变结构控制，利用反馈线性化技术，将鲁棒励磁控制模型转化为线性不确定模型；利用H∞干扰抑制技术，获得了具有抑制满足匹配条件干扰能力的动脉滑动模态；利用滑模变结构控制，获得了具有完全抑制满足匹配条件干扰的控制律。并设计了H∞滑模鲁棒励磁控制器。仿真结果表明：文中所设计的控制器能够有效地稳定电力系统。     

高压巡检机器人H_∞鲁棒控制器设计

针对巡检机器人易受恶劣作业环境及各种扰动影响难以控制的问题,基于机器人的动力学方程,通过设计合理的控制力矩,推导出机器人在有扰动情况下系统误差的状态空间模型,基于此模型利用线性矩阵不等式(LMI)和H_∞理论对机器人进行了鲁棒控制分析,设计了机器人鲁棒H_∞控制器,给出了H_∞控制器存在的条件和求取方法,求出了机器人的状态反馈控制器,最后在Matlab/Simulink环境下对机器人的机械臂进行了轨迹跟踪仿真,结果表明本文所设计的鲁棒控制器能够满足巡检机器人机械臂响应快速、跟踪准确、系统稳定、抗扰动效果好的设计要求。     

基于完全调节法的广域阻尼鲁棒H2／H∞控制策略

提出一种不受稳定区域限制的广域阻尼鲁棒H2／H∞控制方法。首先采用完全调节法获取可调节系统阻尼大小的状态反馈矩阵,在此基础上,考虑系统参数和外界扰动等不确定性因素,设计基于完全调节法的混合H2／H∞多目标鲁棒控制策略。以IEEE 4机11节点系统作为测试对象进行时域仿真,结果表明,该控制策略在阻尼性能和鲁棒性能方面均较传统的H2／H∞控制策略有明显优势。     

三相PWM整流器H∞鲁棒控制器设计

三相PWM整流器普遍采用双闭环PI控制策略.在此针对电流环特点,设计了一种H∞鲁棒控制器.基于d,q轴旋转坐标系下PWM整流器的数学模型,选择适当的状态参数,建立了满足H∞鲁棒控制标准型的增广状态方程.依据H∞鲁棒控制的原理,定义评价信号,通过求解Riccati不等式,得到H∞鲁棒控制器.仿真和实验证明了所提方法的可行...     

统一潮流控制器的H∞鲁棒控制器设计

基于H∞控制理论，运用混合灵敏度方法设计了UPFC的H∞鲁棒控制器。仿真表明：UPFC的H∞控制具有比线性最优控制更好的动态品质，并使系统具有较强的鲁棒性和稳定性。     

潜器全方位推进器主轴转速鲁棒H∞控制器设计

针对潜器螺距调节式全方位推进器的工作环境和负载特性比较复杂的特点,为了提高全方位推进器主轴转速系统的动态性能和对参数扰动的鲁棒性,利用鲁棒控制理论,建立了永磁同步电机传动系统的反馈线性化模型,实现了主轴转速系统的鲁棒控制.该速度控制系统由负载转矩扰动估计器以及鲁棒控制器两部分构成.负载转矩扰动估计器主要用于负载扰动估计,以确保有效补偿负载扰动的影响.鲁棒控制器在电机参数发生变化和出现干扰的情况下,获得转速的跟踪性能.仿真结果表明,采用H∞鲁棒控制器的永磁同步电机主轴转速控制系统较传统的PID控制系统具有更好的跟踪性能、鲁棒稳定性和抗干扰性能.     

基于鲁棒H∞控制的动态电压恢复器

针对系统鲁棒性要求,提出了H∞双闭环反馈控制器设计方法。在简要介绍动态电压恢复器(DVR)原理的基础上,根据系统数学模型,写出标称对象的状态方程,根据系统性能要求,选定混合灵敏度优化设计中要求的3个加权函数,进而求得系统的广义被控对象的状态空间实现。通过求解2个代数Riccati方程得到H∞控制器。该控制器用于DVR系统控制,不但可以保证系统的稳定性,而且对负荷和系统参数的变化具有一定的抗干扰能力。仿真结果验证了控制器设计的正确性。     

轻型直流输电系统鲁棒非脆弱H∞控制器设计

建立了轻型直流输电系统dq0坐标系下的电压源型换流器被控对象的状态空间方程,考虑到模型参数的不确定性和不确定系统的控制器参数在一定范围内发生加性范数有界摄动的情况。利用线形矩阵不等式（LMI）方法对鲁棒非脆弱H∞状态反馈控制器的设计进行了研究,然后分别对输电系统整流侧和逆变侧设计了鲁棒非脆弱H∞控制器。最后建立了MATLAB仿真模型,将所设计的控制器与H∞控制器进行仿真分析,仿真结果表明所设计的控制器具有良好的非脆弱性和鲁棒性。     

基于LMI的交直流混合微网断面电压非脆弱鲁棒H∞控制

以交直流混合微网为研究背景,对其中用于实现混合微网能量互济的交直流断面系统展开研究。考虑系统中存在的不确定性和脆弱性,采用非脆弱鲁棒H_∞控制方法以稳定交直流母线电压。同时为兼顾系统的动态响应特性,结合LMI(Linear Matrix Inequalities)区域极点配置,设计交直流断面系统非脆弱鲁棒H_∞-γD-稳定控制器。仿真研究表明,所设计的控制器在参数不确定、存在外界干扰和控制器增益摄动情况下具有较好的控制性能,满足混合微网交直流断面系统对稳定性、鲁棒性和高精度控制的要求。     

非线性H∞励磁控制器的设计

对单机－无穷大系统进行非线性H∞励磁控制器的设计，应用直接反馈线性化方法，直接指定虚拟控制量，简化了计算，采用Δδ，Δω，ΔPe和ΔVt的积分量为状态变量，以同时改善电力系统的稳定性和调压精度：应用H∞控制理论和MATLAB的μ－综合工具箱完成权函数失成化，直接解决鲁棒控制设计；对控制律进行实用化处理，并利用Powersys工具箱进行了仿真分析，收到了较好的效果。     

基于免疫的永磁同步电动机H∞鲁棒控制器设计

针对永磁同步电动机伺服系统中存在的模型参数不确定性和负载扰动问题,采用H∞混合灵敏度设计鲁棒控制器.将加权函数作为设计参数,这样控制系统的设计就可以表示为多目标优化问题,该文采用免疫算法来求解.在搜索到合适加权阵基础上,利用MATLAB得到H∞最优控制器.     

交直流电力系统非线性鲁棒直流调制控制器设计

随着“西电东送、全国联网”战略的实施,大区之间通过交直流并列运行输电系统实现电网互联。性能优良的直流调制控制器可以快速有效地调节直流联络线的输送功率,减轻交流输电系统的暂态输电压力,以提高交流系统的动态性能。以交直流并列电力系统为研究对象,采用基于扩张状态观测器的动态反馈线性化方法,将系统的非线性数学模型动态补偿为一个伪线性系统,然后利用线性鲁棒H∞理论进行控制器综合。仿真试验表明,当交流联络线发生三相短路故障时,给出的控制器能够有效抑制两侧交流系统的功角振荡,且对于系统不确定性表现出良好的鲁棒性,从而使整个交直流电力系统的暂态稳定性得到改善。与基于精确反馈线性化方法的非线性控制器相比,具有更为优越的动态品质。     

具有鲁棒微分代数模型的励磁控制器设计

综合运用反馈线性化技术的理论和方法以及线性H∞控制理论,对一类具有鲁棒微分代数模型的单机与非线性负荷连接的输电系统,给出了一个励磁控制器设计方法,既考虑了带有普遍性的微分代数模型,又顾及了干扰的影响,同时拓广了非线性系统微分几何理论的应用范围。将其应用到电力系统中,说明了所得结论的广泛适用性。     

交直流联合输电系统的鲁棒稳定控制器设计

研究了交直流联合输电系统(AC/DC)的模型和鲁棒控制问题。综合考虑AC/DC系统交、直流部分的动态特性及其实际电力系统中各发电机组的阻尼系数和惯性时间常数的不同性,提出了一类五阶非仿射非线性的控制模型。针对该系统模型的特点,引入相应的鲁棒控制策略,设计了系统的鲁棒线性控制器,通过对直流系统换流器触发角的控制,实现系统稳定和对外界干扰的抑制。仿真结果验证了提出控制策略的有效性和实用性。     

可控串补电容器非线性H∞鲁棒控制器的设计

为充分发挥可控串补电容装置的作用,提高电力系统暂态稳定性,基于状态反馈线性化方法和线性Ｈ∞控制理论介绍了一种非线性Ｈ∞鲁棒控制器的设计方法,这种设计方法对原非线性系统具有鲁棒最优性。同时依据该方法设计了电力系统ＴＣＳＣ的非线性Ｈ∞鲁棒控制器,并就其抗干扰性能和实用性进行了说明。