带阶跃扰动的无静差控制系统设计

从工程应用角度出发,对带阶跃扰动控制对象的无静差控制进行研究。采用无静差标准传递函数、结合所设计的闭环跟踪控制系统结构,推导出各控制环节间的解析关系式及设计参数约束条件。所设计的闭环控制系统克服了常规闭环控制的不足,具有简单实用、参数整定灵活、物理可实现性;仿真结果表明,该系统具有良好的目标值跟踪特性、阶跃扰动抑制特性和克服参数变化的鲁棒性。     

基于电流跟踪的并联逆变器控制系统的性能分析

多逆变器并联运行是提高电机传动系统逆变器容量的一种有效方法。以多逆变器并联带三相电机负载的传动系统为研究对象,针对跟踪参考电流的主从式矢量控制系统,研究了并联逆变器的多控制器参数设计方法,建立了控制系统的传递函数,分析了跟踪参考电流的控制方式对电机传动系统性能的影响。研究结果表明该控制系统结构简单,多电流调节器可进行简化设计;但与相同容量单个逆变器供电的电机传动系统相比,采用该控制系统会影响电机电流的动态响应性能和抗干扰能力。     

基于极点配置的电动舵机控制器设计

介绍了一种极点配置控制器的设计原理和方法,建立了电动舵机位置伺服系统的数学模型,运用基于传递函数的极点配置方法设计电动舵机位置伺服系统控制器,并对系统进行仿真,在实际舵机系统也进行实验.仿真及实验结果表明：该控制系统有较好的动态跟踪性能.     

基于带宽的PMSM飞轮储能系统PI控制器参数设计方法

相较于传统的电机控制系统,飞轮储能系统中电机的额定频率较高。PWM调制和采样部分的延时环节在控制系统中的影响不可忽视,已有的基于带宽的PI参数设计方法会使控制系统在频率较高时存在很大的相位滞后。在考虑延时环节的情况下推导了电流环的闭环传递函数、分析了其进行降阶处理的条件,并提出了一种新的基于带宽的电流环PI参数设计方法。同时将该方法应用于转速环和电压环的设计,实验结果证明了所提出方法的正确性和可行性。     

基于内模控制理论的HVDC IMC-PID控制器设计

分析了内模控制(IMC)理论的优越性,推导了HVDC控制系统的传递函数,在IMC理论基础上设计了直流控制系统IMC-PID控制器。控制系统的性能指标采用平方积分误差值(ISE)衡量,鲁棒稳定性指标采用M值进行评定,在综合考虑两者的基础上进行IMC-PID控制器参数的整定。在MATLAB中搭建标准模型进行数字仿真,结果显示在系统参数发生一定变化时系统仍能够保持稳定,具有较好的动态性能,由此证明了所提设计方法的可行性和有效性。     

人工腿中直线电机位置伺服系统仿真与设计

首先,采用“阶跃响应最佳准则”设计位置伺服系统闭环传递函数,接着设计伺服系统控制器结构,在没有提高系统阶次的情况下,提高控制系统型号,该方法对控制对象的性能参数有较强的鲁棒性能;然后,用MATLAM提供的控制系统工具箱和SIMULINK仿真工具对直线电机位置伺服系统进行仿真和优化;最后,采用DSP数字信号处理芯片实现伺服系统。     

线性控制系统的类型

虽然在《自动控制原理》上根据稳态误差和瞬态响应讨论了线性控制系统的类型，但是还有不少工程上常用的概念没有被提及。作者根据工作经验，提出了根据闭环传递函数判断控制系统的稳态性能是0型、Ⅰ型、Ⅱ犁还是Ⅲ型的方法；指出了0型和Ⅰ型控制系统是互为比例关系、以及Ⅱ型和Ⅲ型控制系统的实现困难；并且根据阶跃响应曲线，或者方波响应波形，写出了被测系统的传递函数。这些经验和方法对于分析和设计控制系统非常有用。     

数字化小型电镀电源的研究

研究了一款用于对各类小件进行高质量镀膜的小型数字化电镀电源,该电源采用了双闭环控制系统和DSP控制.建立了其半桥主电路的小信号电路模型,设计了双闭环控制系统,利用Matlab绘制了其电压控制环和电流控制环开环传递函数的波特图,并对所取主电路参数及控制回路参数进行了仿真,以验证该控制系统的稳定性.最后通过实验,验证了设计的合理性.     

基于模型预测的PMSM速度环PI自整定控制

与传统的矢量控制相比,有限集模型预测控制（FCS-MPC）通过算法直接得到驱动信号,省略了脉宽调制环节,且响应性能也比较优越。利用改进型FCS-MPC算法,构建只含有转速环的控制系统传递函数,针对负载变化和参数扰动的工况,分别利用传递函数的频率特性分析法和典型系统整定法设计基于速度环的PI自整定方案。经过仿真对比验证,发现在该控制方法下因负载转矩和参数变化引起转速变化的波动更小且恢复时间更短,证明了该方法的可行性和有效性。     

罚函数参数优化设计法及其在可控硅多环调速系统动态设计中的应用

针对目前电力传动控制系统综合中常用动态设计方法的局限性,本文应用现代控制理论提出一种“罚函数参数优化设计法”。此法的设计步骤是:1)选定罚函数标准传递函数;2)对系统作劳斯(Routh)近似处理;3)计算调节器参数。依照设计举例所得参数进行实际试验,不需调整,一气呵成,结果表明:动态性能与理论分析一致,品质优良。     

多机电力系统中PSS配置点的合理选择

基于多机电力系统推广的Phillips-Heffron模型和模型控制原理,提出了采用一种新的模型控制分析自由特征解方法来选择多机电力系统中电力系统稳定器(PSS)的合理配置点.该方法不必计算系统传递函数的留数,所需的计算时间较少,而且适用于多种电力系统运行方式,又能满足系统对PSS效率的要求.最后以3机系统为例利用本文方法为其选择了PSS的合理配置点,验证了本文方法的正确性.     

计及换流器间动态交互的中压直流配电系统控制参数设计

由于各换流器间存在动态交互作用,使得中压直流(MVDC)配电系统的控制参数设计比单台换流器时困难得多。首先,针对系统中换流器的电流控制环、电压控制环和下垂控制环,依次分别建立了计及换流器间动态交互的开环和闭环传递函数,并且所建传递函数零极点的个数与单台换流器独立运行时完全一致。然后,提出了一种计及换流器间动态交互的MVDC配电系统控制参数设计方法,该方法能够从系统动态稳定性的角度定性定量设计控制参数。该设计方法通过部分零极点的相互抵消,利用一对共轭主导极点准确设计系统动态特性,并在较宽频率范围(如10~50 Hz)内均有效。最后,在电力电子仿真软件PLECS中对所提传递函数和控制参数设计方法进行了仿真验证。     

计及换流器间动态交互的中压直流配电系统控制参数设计

由于各换流器间存在动态交互作用,使得中压直流(MVDC)配电系统的控制参数设计比单台换流器时困难得多。首先,针对系统中换流器的电流控制环、电压控制环和下垂控制环,依次分别建立了计及换流器间动态交互的开环和闭环传递函数,并且所建传递函数零极点的个数与单台换流器独立运行时完全一致。然后,提出了一种计及换流器间动态交互的MVDC配电系统控制参数设计方法,该方法能够从系统动态稳定性的角度定性定量设计控制参数。该设计方法通过部分零极点的相互抵消,利用一对共轭主导极点准确设计系统动态特性,并在较宽频率范围(如10~50 Hz)内均有效。最后,在电力电子仿真软件PLECS中对所提传递函数和控制参数设计方法进行了仿真验证。     

基于现场总线强实时性控制信息传递的研究和仿真

在对分层分布式变电站综合自动化系统信息流通量、传递方式和实时控制要求分析的基础上,站内通信网采用CAN现场总线。根据CAN网具有的高可靠性、多主控节点和易开发优先权等特点及间隔层各单元功能的实际需要,研究和实现了间隔层内各间隔之间的强实时性控制功能信息的传递,证实了仿真试验数据与理论分析的一致性,它比传统实现方式具有更高的可靠性。从而提出低频时切负荷控制和备用电源启动/闭锁控制实现基于CAN数字通信的分散式控制的新结构,可节省二次控制电缆和减小电压互感器负载。     

多目标满意优化在模糊控制器设计中的应用

提出了一种应用多目标满意优化模型进行模糊控制器优化设计的方法。给出了计算模型和算法。该方法以满意度函数反映设计者对性能指标的评价，更符合实际要求。应用该方法对模糊控制器的隶属函数参数以及控制规则库进行优化设计。仿真结果表明了该方法的有效性和实用性。     

农村配变电能计量控制管理系统

指出了在普通配变电能计量箱中增加IC卡预付费控制功能是一种新型的适合我国国情的农村电能计量控制方式,介绍了农村配变电能计量控制管理系统的结构,主要功能,设计要求,着重讨论了采用软件握手方法编制通信程序的思路,优点和实际效果,该系统特别适用于当前的农网改造和西部大开发。     

Estimation of a Multimass System Using the LWTLS and a Coefficient Diagram for Vibration-Controller Design

Vibration caused by mechanical resonance and time delay caused by signal detection and transmission degrade the control performance of a servo controller for a multimass mechanical system. A precise numerical model that represents resonance characteristics and time delay is necessary to design a desired control system. This paper presents an identification method using the iterative process of the linearized and weighted total least-squares method. The proposed method derives a transfer function without any prior knowledge of resonance characteristics and time delay. The order of the transfer function is determined with a coefficient diagram that shows coefficients of the denominator of the transfer function. Identification results with an experimental setup are shown to demonstrate the performance of the proposed method. A velocity servo controller with vibration-suppression control is designed with the transfer function, and control performance is verified with the experimental setup to validate the transfer function.     

锅炉单相受热面链式建模新方法

对于锅炉省煤器、过热器、再热器等单相受热管的典型分布参数对象，在研究多段集总参数模型的基础上，提出了集总参数链式建模新方法，并建立了单相受热管的链式结构的集总参数数学模型。该方法建模简单，计算工作量小，物理意义明确，其计算结果及传递函数的近似分析表明，所建模型在热流量、工质入口流量和入口焓的扰动下，其出口焓分别以二阶，二阶和三阶的精度逼近分布参数模型，较好地反映了热工对象的分布参数特性，新模型可适用于电站全程控制系统的仿真研究及锅炉受热面的设计检验。     

多机系统快速汽门非线性控制研究

首先介绍了最优控制系统综合的李雅普诺夫方法和一种简单实用的非线性系统大 范围线性化方法，然后将之成功地应用于同步发电机快速汽门控制器的设计，避免了构造 非线性系统李雅普诺夫函数的困难，为电力系统暂态稳定控制的研究作出了新的探索。获得 的控制器完全基于当地量的反馈，易于工程上在线实现。     

输出函数在单输入单输出非线性控制系统设计中的重要作用

深入研究了输出函数在非线性控制设计中的作用，指出输出函数在非线性控制设计中的一个重要功能是对闭环系统进行极点配置。并提出了一个对非线性控制系统具有一定普适性的输出函数形式。讨论了如何选择和确定该输出函数以及如何通过该输出函数来实现对系统闭环极点进行配置的方法。文中主要针对单输入单输出系统进行讨论，并以发电机励磁控制系统为例，给出应用实例。仿真结果表明按文中提出的观点选择输出函数，所设计的控制律能很好地协调发电机励磁控制系统各状态量的动、静态性能，不仅提高了发电机的动态稳定性，而且能准确地将发电机的端电压Uf控制在其给定值上运行，不会因受扰而发生静态偏移。