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基于内模原理的并网逆变器双模PI控制 被引量:19
1
作者 王吉彪 陈启宏 +1 位作者 张立炎 周克亮 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第23期5484-5495,共12页
并网逆变器是分布式发电系统与电网之间的重要接口,其输出电能质量直接关系到电网的可靠运行。为抑制逆变器引入电网的谐波,该文针对并网逆变器周期性信号的精确控制问题开展研究,结合常规PI控制器以及内模原理控制器的优点,将奇、偶次... 并网逆变器是分布式发电系统与电网之间的重要接口,其输出电能质量直接关系到电网的可靠运行。为抑制逆变器引入电网的谐波,该文针对并网逆变器周期性信号的精确控制问题开展研究,结合常规PI控制器以及内模原理控制器的优点,将奇、偶次谐波内模作为积分环节并取代常规PI控制中的积分器,构造出基于内模原理的双模PI控制器。该双模PI控制器既具有常规PI响应速度快、鲁棒性好以及参数设计简单的优点,又可以实现对周期信号的无静差跟踪控制,能够有效抑制电网谐波扰动。同时,双模PI控制器可实现对奇、偶次谐波的独立控制,具有优异的谐波抑制效果。仿真与实验验证了该方法的有效性。 展开更多
关键词 并网逆变器 内模原理 无静差控制 谐波抑制
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采用比例谐振和状态反馈的三相逆变器最优控制 被引量:11
2
作者 王恒利 付立军 +2 位作者 揭贵生 肖飞 万泽法 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第8期127-132,共6页
针对常规线性二次型调节器方法设计的三相逆变器控制系统无法实现指令跟踪,而根据线性二次型最优跟踪方法设计的控制系统虽然能实现指令跟踪,却无法消除系统非线性模型带来的稳态误差这个问题,提出了一种比例谐振和状态反馈控制策略。... 针对常规线性二次型调节器方法设计的三相逆变器控制系统无法实现指令跟踪,而根据线性二次型最优跟踪方法设计的控制系统虽然能实现指令跟踪,却无法消除系统非线性模型带来的稳态误差这个问题,提出了一种比例谐振和状态反馈控制策略。该策略根据内模原理,首先将输出反馈转化为状态反馈,其次将线性二次型最优控制的输出跟踪问题转化为状态调节器问题,从而解决了线性二次型调节器方法解决指令跟踪问题的两个不足,成功对三相逆变器控制参数进行了最优整定,通过仿真和430kW样机验证了该策略不仅实现了指令跟踪要求,而且消除了稳态误差,控制系统具有良好的稳态和动态性能,输出电压总谐波畸变率小于1%,带30%不平衡负载时电压不平衡度小于1.5%。 展开更多
关键词 比例谐振 线性二次型调节器 内模原理 电压型逆变器
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基于无变压器型混合有源滤波器的快速重复控制策略的研究 被引量:11
3
作者 宋建成 王雪 +3 位作者 吝伶艳 高云广 吕世轩 孙涛 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期2037-2045,共9页
混合型有源电力滤波器(HAPF)需要具有稳态精度高和动态响应快的特点,为此根据无变压器混合有源电力滤波器(TLS-HAPF)拓扑结构,提出了一种基于快速重复控制(RC)的改进型控制策略,即比例积分控制(PI)和快速RC两部分相融合。在dq同步旋转... 混合型有源电力滤波器(HAPF)需要具有稳态精度高和动态响应快的特点,为此根据无变压器混合有源电力滤波器(TLS-HAPF)拓扑结构,提出了一种基于快速重复控制(RC)的改进型控制策略,即比例积分控制(PI)和快速RC两部分相融合。在dq同步旋转坐标系下,这种控制策略不仅可以很好地抑制由非线性负载产生的6n±1次谐波,同时还具有动态响应速度快、占用存储空间小等特点。基于时域法设计了复合控制器的控制参数;分析了其稳态性能和动态性能;并相对于传统控制策略进行了对比性仿真和实验。结果表明,所提出的控制策略在不改变原系统稳态精度的情况下,能够有效提高系统的动态响应速度。 展开更多
关键词 混合有源电力滤波器 谐波抑制 复合控制 快速重复控制 内模原理
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基于内模原理的复杂挠性卫星姿态控制研究 被引量:10
4
作者 陆栋宁 刘一武 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期306-314,共9页
首先对具有运动挠性附件的航天器的姿态动力学模型进行了简要讨论和分析,证明了对于受步进扰动的复杂挠性卫星系统,采用输出反馈PD控制仅能得到一致有界稳定的结论。为了获得闭环系统的渐近稳定性能,进一步构造了具有内模补偿的PD控制系... 首先对具有运动挠性附件的航天器的姿态动力学模型进行了简要讨论和分析,证明了对于受步进扰动的复杂挠性卫星系统,采用输出反馈PD控制仅能得到一致有界稳定的结论。为了获得闭环系统的渐近稳定性能,进一步构造了具有内模补偿的PD控制系统,并且根据Lyapunov理论给出了严格证明。基于美国GOES-8号静止轨道气象卫星公布的动力学参数,对PD控制及含有内模补偿的PD控制两类控制器进行了仿真对比,以校验所设计控制系统的有效性。最后,进行了总结并提出进一步的研究设想。 展开更多
关键词 对日定向太阳帆板 内模原理 挠性卫星 姿态控制
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基于内模原理的新型三相航空静止变流器闭环控制系统 被引量:9
5
作者 葛红娟 蒋华 王培强 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第9期88-92,共5页
基于内模控制原理,将重复控制技术用于三相航空静止变流器构成新型闭环控制系统,以减小由于负载非线性或不对称引起的输出电压谐波。首先分析得出同步坐标系下三相航空静止变流器的简化模型和开环频率特性;然后针对控制对象设计了内模... 基于内模控制原理,将重复控制技术用于三相航空静止变流器构成新型闭环控制系统,以减小由于负载非线性或不对称引起的输出电压谐波。首先分析得出同步坐标系下三相航空静止变流器的简化模型和开环频率特性;然后针对控制对象设计了内模发生器和补偿器的控制参数,构成新型闭环控制系统。原理样机试验表明,该控制方法解决了三相航空静止变流器带非线性负载时的输出电压波形畸变问题,同时验证了该设计方法的可行性和正确性。 展开更多
关键词 航空静止变流器 内模原理 重复控制 波形畸变
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基于内模原理的涡轴发动机状态反馈控制方法 被引量:6
6
作者 李胜泉 杨征山 孙健国 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期829-832,共4页
某型涡轴发动机全权限数控系统采用了状态反馈控制方式.根据内模原理,引入伺服补偿器,使设计的控制系统不仅具有较强的鲁棒性,而且在用于指令跟踪时能消除稳态误差;根据性能指标要求设计了状态反馈控制器,从而提高控制系统的品质.与目前... 某型涡轴发动机全权限数控系统采用了状态反馈控制方式.根据内模原理,引入伺服补偿器,使设计的控制系统不仅具有较强的鲁棒性,而且在用于指令跟踪时能消除稳态误差;根据性能指标要求设计了状态反馈控制器,从而提高控制系统的品质.与目前的PID控制方式相比较,半物理模拟试验结果表明该控制方式有显著的性能改进. 展开更多
关键词 航空、航天推进系统 涡轴发动机 数控系统 内模原理 状态反馈
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并联有源滤波器的改进重复控制策略研究 被引量:7
7
作者 房俊龙 甄景龙 +3 位作者 马文川 魏东辉 汪光亚 张维华 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 北大核心 2020年第2期133-139,共7页
针对三相整流负载产生的6k±1次谐波,提出静止坐标系下的改进型6k±1重复控制策略。同时将比例控制与改进型重复控制相结合,设计改进重复控制并联比例的复合控制结构。为减小改进重复控制中延时环节不为整数的影响,采用基于Lagr... 针对三相整流负载产生的6k±1次谐波,提出静止坐标系下的改进型6k±1重复控制策略。同时将比例控制与改进型重复控制相结合,设计改进重复控制并联比例的复合控制结构。为减小改进重复控制中延时环节不为整数的影响,采用基于Lagrange插值近似的FIR滤波器逼近分数延时特性。最后对系统进行稳定性分析和详细设计方法进行推导。通过Matlab仿真验证改进重复控制策略能有效跟踪6k±1次谐波且具有良好的补偿效果,动态响应较快。 展开更多
关键词 分数延时 重复控制 稳定性 内模原理 有源滤波器
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基于自适应控制的电磁加热系统 被引量:7
8
作者 尤波 宁继超 +1 位作者 贾德利 张天勇 《控制工程》 CSCD 北大核心 2011年第6期962-965,共4页
针对目前市场上的农用薄膜机组,研制数字化频率跟踪电磁加热系统,改变传统的铸铝片加热方式为电磁感应的内部加热方式,大大地节约了电能,缩短了生产周期。由于加热过程的大时滞、难以建立数学模型等特性造成电磁加热过程机组温度控制困... 针对目前市场上的农用薄膜机组,研制数字化频率跟踪电磁加热系统,改变传统的铸铝片加热方式为电磁感应的内部加热方式,大大地节约了电能,缩短了生产周期。由于加热过程的大时滞、难以建立数学模型等特性造成电磁加热过程机组温度控制困难,提出一种带有可调整参数的自适应控制方法,应用内模原理进行参数整定,克服原自适应算法的不足,并给出了详细的仿真结果。仿真和应用结果表明,该控制方法简单易行,有较好的鲁棒性,适用于控制具有大滞后的系统,能较好地控制加热系统温度,为解决工业生产中的大时滞问题提供了一种有效方法。 展开更多
关键词 电磁加热 内模原理 自适应控制
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基于LCL光伏逆变器并网电流的重复控制研究 被引量:6
9
作者 李月芳 周皓 《电气传动》 北大核心 2016年第9期39-43,共5页
为了提高光伏并网逆变器输出的电能质量,提出一种基于LCL光伏并网逆变器输出电流的重复控制策略。对控制系统的稳定性和谐波的抑制方面做了详细分析,通过LCL滤波器可以兼顾低频段增益和高频段衰减的特性,利用重复控制对周期扰动信号无... 为了提高光伏并网逆变器输出的电能质量,提出一种基于LCL光伏并网逆变器输出电流的重复控制策略。对控制系统的稳定性和谐波的抑制方面做了详细分析,通过LCL滤波器可以兼顾低频段增益和高频段衰减的特性,利用重复控制对周期扰动信号无差跟踪特点来提高系统的稳态精度。仿真和实验结果验证了所提出的控制算法在提高光伏并网逆变器输出电能质量的同时,有效抑制周期性扰动,增强系统的稳态精度。 展开更多
关键词 内模原理 电能质量 扰动信号 重复控制
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一类基于观测器的随机端口Hamilton系统的输出调节
10
作者 王飞飞 徐松 《宁波大学学报(理工版)》 CAS 2024年第3期36-43,共8页
研究一类含匹配干扰的随机端口Hamilton系统的输出调节问题,提出了一种基于观测器的输出调节方法.首先,利用随机端口Hamilton系统的耗散结构和内模原理,设计基于观测器的调节器,保证闭环系统依概率渐近稳定且追踪误差渐近收敛.在此基础... 研究一类含匹配干扰的随机端口Hamilton系统的输出调节问题,提出了一种基于观测器的输出调节方法.首先,利用随机端口Hamilton系统的耗散结构和内模原理,设计基于观测器的调节器,保证闭环系统依概率渐近稳定且追踪误差渐近收敛.在此基础上,对同时含匹配干扰和外部干扰的随机端口Hamilton系统,给出基于观测器的鲁棒调节器.这些输出调节方法能保证随机端口Hamilton系统的耗散结构,将系统的输出调节问题转为稳定性问题,从而避免求解调节器方程及Hamilton-Jacobi-Issacs不等式.数值结果表明这些输出调节方法是有效的. 展开更多
关键词 随机端口Hamilton系统 输出调节 稳定性 内模原理
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基于线性二次型调节器的三相逆变器积分状态反馈控制 被引量:5
11
作者 陆明科 揭贵生 +3 位作者 王恒利 阳习党 朱威 杨华 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2013年第7期1941-1947,共7页
为改善三相电压型逆变器动态和稳态性能,基于内模原理设计了积分控制状态反馈的控制器,并运用了线性二次型调节器理论来解决控制参数的问题。为使线性二次型调节器理论能够应用于跟踪问题,对控制结构进行了灵活变换,利用线性二次型调节... 为改善三相电压型逆变器动态和稳态性能,基于内模原理设计了积分控制状态反馈的控制器,并运用了线性二次型调节器理论来解决控制参数的问题。为使线性二次型调节器理论能够应用于跟踪问题,对控制结构进行了灵活变换,利用线性二次型调节器理论的方法对控制器的参数进行了最优化整定。仿真及430 kW实验样机验证了该方法的有效性。 展开更多
关键词 积分控制 线性二次型调节器 内模原理
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输出调节问题综述(英文) 被引量:5
12
作者 黄捷 《系统科学与数学》 CSCD 北大核心 2011年第9期1055-1081,共27页
对非线性输出调节问题的研究现状进行了概述,其中特别强调了非线性内模原理的建立以及它在为处理非线性输出调节问题的一般研究框架形成中所起到的作用.
关键词 输出调节 非线性系统 内模原理 非线性控制
原文传递
基于模型参考和内模原理的线性系统鲁棒控制设计 被引量:4
13
作者 潘登 郑应平 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期651-656,共6页
不确定性因素会使系统性能恶化,它包括系统不确定性参数和各种外部干扰等.本文针对这种不确定性线性系统,利用模型参考和内模原理,建立鲁棒控制系统结构,分析了其能控性条件,通过选择参考模型和内模实现系统能控,在此条件下,将鲁棒控制... 不确定性因素会使系统性能恶化,它包括系统不确定性参数和各种外部干扰等.本文针对这种不确定性线性系统,利用模型参考和内模原理,建立鲁棒控制系统结构,分析了其能控性条件,通过选择参考模型和内模实现系统能控,在此条件下,将鲁棒控制设计转换为控制系统的LQR问题进行研究,并运用最优控制理论,计算其反馈控制律.仿真结果表明该设计方法将"模型参考"与"内模原理"有机结合起来,提高了系统的鲁棒稳定性,有效抑制干扰,并实现系统性能的改善. 展开更多
关键词 线性系统 不确定性 控制系统分析 能控性条件 最优控制 鲁棒控制 模型参考 内模原理
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Global disturbance rejection of a class of nonlinear systems with unknown exosystems 被引量:3
14
作者 Yuan JIANG Shutang LIU 《控制理论与应用(英文版)》 EI 2009年第4期379-383,共5页
An asymptotic rejection algorithm is proposed for a class of nonlinear systems that have not only additive nonlinear uncertainties but also unknown disturbances. The disturbances are generated from an unknown exosyste... An asymptotic rejection algorithm is proposed for a class of nonlinear systems that have not only additive nonlinear uncertainties but also unknown disturbances. The disturbances are generated from an unknown exosystem, and are assumed to be sinusoidal disturbances with unknown amplitude and frequency. By using the technique of backstepping and adaptive control, a nonlinear state feedback controller is designed. Under the proposed controller, the system's state variables asymptotically converge to zero, and the disturbances are rejected completely. The approach used is an integration of the robust stabilization technique, adaptive technique, and backstepping technique. 展开更多
关键词 internal model principle Nonlinear systems BACKSTEPPING Adaptive control Global stability
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用于小型断路器特性试验的能馈型电子负载设计
15
作者 王尧 赵立帅 +2 位作者 师顺泉 侯林明 谢振华 《河南理工大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2023年第3期118-128,共11页
为满足“双碳”目标下小型断路器特性试验需要,针对传统重复控制方法动态性能较差的问题,提出一种用于小型断路器测试的能馈型电子负载双模比例(proportional integral,PI)控制策略。该策略采用奇、偶次谐波内模相并联的结构作为改进型... 为满足“双碳”目标下小型断路器特性试验需要,针对传统重复控制方法动态性能较差的问题,提出一种用于小型断路器测试的能馈型电子负载双模比例(proportional integral,PI)控制策略。该策略采用奇、偶次谐波内模相并联的结构作为改进型内模,并与PI控制器结合,既能有效抑制奇、偶次谐波,又能实现对指令电流的快速精确跟踪。搭建能馈型电子负载仿真模型,并研制装置样机。仿真与试验结果相吻合,验证了所提方法的有效性。结果表明,该能馈型电子负载能在启动后的3个基波周期内达到稳定的电流输出,并能在半个基波周期内完成电流切换。同时,在满载条件下输出电流畸变率、输出误差和能量回馈效率分别为2.98%,0.2%,92.4%,满足小型断路器特性试验要求。 展开更多
关键词 电子负载 小型断路器 内模原理 能量回馈
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地铁辅助逆变器嵌入式重复控制研究 被引量:4
16
作者 戴碧君 许明夏 张晓华 《控制工程》 CSCD 北大核心 2020年第12期2113-2119,共7页
地铁辅助逆变器需要为地铁车辆的空调、风机、水泵、照明等辅助设备提供可靠高质量的电能,因此在地铁系统的稳定可靠运行中起着至关重要的作用。针对地铁辅助逆变器控制问题,提出了一种地铁辅助逆变器嵌入式重复控制策略,根据内模原理... 地铁辅助逆变器需要为地铁车辆的空调、风机、水泵、照明等辅助设备提供可靠高质量的电能,因此在地铁系统的稳定可靠运行中起着至关重要的作用。针对地铁辅助逆变器控制问题,提出了一种地铁辅助逆变器嵌入式重复控制策略,根据内模原理设计了交流侧电压嵌入式重复控制器,分析了控制器的稳定性;搭建了245 kVA地铁辅助逆变器仿真平台与实物实验平台,通过仿真与实验验证了所提出的嵌入式重复控制策略的有效性与可靠性。与传统比例积分控制方法相比,采用嵌入式重复控制可以简化地铁辅助逆变器控制系统结构、抑制交流侧电压电流谐波,有效提高地铁系统供电质量。 展开更多
关键词 地铁辅助逆变器 内模原理 嵌入式重复控制 谐波抑制
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舰载火箭炮自适应内模输出调节问题研究 被引量:4
17
作者 庄文许 马大为 +2 位作者 张龙 胡健 郑颖 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期471-476,共6页
为了抑制某舰载火箭炮武器系统中舰体摇摆运动对身管指向精度的影响,建立基于永磁同步电机的伺服发射系统一体化系统数学模型,研究了其基于内模原理的输出调节问题。将舰体的摇摆运动建模为由若干频率、幅值和相位均未知的正弦信号叠加... 为了抑制某舰载火箭炮武器系统中舰体摇摆运动对身管指向精度的影响,建立基于永磁同步电机的伺服发射系统一体化系统数学模型,研究了其基于内模原理的输出调节问题。将舰体的摇摆运动建模为由若干频率、幅值和相位均未知的正弦信号叠加而成的谐波曲线,设计了基于系统跟踪误差和内模控制律状态变量的自适应律,使得内模控制律对伺服发射装置和干扰信号的不确定性均具有很好的鲁棒性,数值仿真结果表明该控制策略补偿舰体耦合干扰效果明显,系统稳态跟踪误差在原点具有指数渐近稳定性。 展开更多
关键词 兵器科学与技术 舰载火箭炮 输出调节 自适应律 内模原理 不确定性
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一种基于电机驱动重构的电池包加热集成拓扑
18
作者 刘颖 王心坚 黄冉军 《微特电机》 2023年第1期19-22,共4页
提出一种新的电机驱动与电池包加热一体化拓扑结构,该结构复用电动汽车驱动系统的电气元件进行电电能量变换,以电机磁能作为中间能量,将三相绕组电感作为等效Boost/Buck电路的储能电感,引入储能电容与电机中性线相连形成零序通路,作为... 提出一种新的电机驱动与电池包加热一体化拓扑结构,该结构复用电动汽车驱动系统的电气元件进行电电能量变换,以电机磁能作为中间能量,将三相绕组电感作为等效Boost/Buck电路的储能电感,引入储能电容与电机中性线相连形成零序通路,作为外部储能设备与电池进行能量交换,通过交变充放电电流利用电池阻抗在电池内部产生电化学热。考虑到理想的交流加热电流为正弦量,采用基于内模原理的PR控制,理论上可以实现对正弦输入的无静差跟随。仿真结果表明,该控制系统能有效跟踪输入电流,在驻车状态下对电池进行大功率充放电以实现高效自加热。 展开更多
关键词 内模原理 一体化拓扑 零序电流 电池加热
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一类不确定性非线性网络控制系统的扰动抑制 被引量:2
19
作者 唐功友 张勇 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2008年第9期1055-1059,1064,共6页
研究受外部持续扰动的一类不确定性非线性网络控制系统的扰动抑制问题.提出一种状态变量代换,将控制时滞转移到闭环控制回路之外,从而消除了时滞部分对控制系统稳定性的影响.利用内模原理给出了系统无静差扰动抑制补偿器的设计方法,运用... 研究受外部持续扰动的一类不确定性非线性网络控制系统的扰动抑制问题.提出一种状态变量代换,将控制时滞转移到闭环控制回路之外,从而消除了时滞部分对控制系统稳定性的影响.利用内模原理给出了系统无静差扰动抑制补偿器的设计方法,运用Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式技术,证明了保成本控制律的存在条件,并给出了无静差保成本控制器的设计方法.仿真结果验证了该控制算法的有效性. 展开更多
关键词 网络控制系统 非线性系统 保成本控制 内模原理 线性矩阵不等式
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基于不确定广义模型的永磁同步风力发电机鲁棒H_∞控制 被引量:4
20
作者 祖晖 章国宝 +1 位作者 费树岷 魏自聪 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第11期1634-1640,共7页
研究了直驱风力发电机系统中永磁同步发电机定子参数变化时的鲁棒H∞控制问题.文中针对电流参数变化模型,提出一种不确定descriptor系统的输出反馈H∞控制方法;利用内模原理得到无静差转速鲁棒H∞控制器,以消除空气动力噪声对转速的影响... 研究了直驱风力发电机系统中永磁同步发电机定子参数变化时的鲁棒H∞控制问题.文中针对电流参数变化模型,提出一种不确定descriptor系统的输出反馈H∞控制方法;利用内模原理得到无静差转速鲁棒H∞控制器,以消除空气动力噪声对转速的影响;控制器的综合过程归结为一组线性矩阵不等式的求解问题.仿真结果表明,所提出的控制方法计算简单,具有较好的静、动态性能,扰动抑制效果明显,对定子参数在大范围的变化具有较强的鲁棒性. 展开更多
关键词 永磁同步发电机 不确定descriptor系统 鲁棒H∞控制 线性矩阵不等式 内模原理
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