基于精确线性化理论的超级电容储能系统的非线性控制算法 被引量：20

1

作者 李轩 李永丽 常晓勇 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第21期12-20,共9页

针对超级电容及DC-DC电路的非线性特性,设计了超级电容储能系统的非线性控制算法。通过分析电路的工作状态,建立了电路仿射非线性系统标准型,利用状态反馈精确线性化理论推导出电路状态量与占空比函数间的关系,进而设计相应控制算法,并... 针对超级电容及DC-DC电路的非线性特性,设计了超级电容储能系统的非线性控制算法。通过分析电路的工作状态,建立了电路仿射非线性系统标准型,利用状态反馈精确线性化理论推导出电路状态量与占空比函数间的关系,进而设计相应控制算法,并证明了系统的内动态稳定性,实现了超级电容恒流充电与恒压放电的控制目标。在Matlab/Simulink仿真平台中搭建仿真模型,对所提控制算法进行验证,并在实验室中搭建实验电路,比较了非线性控制算法与PI算法的控制效果。结果表明,在超级电容储能系统中采用非线性控制算法相比于传统PI算法能明显提高系统的动态性能,保证系统稳定运行。 展开更多

关键词 超级电容 储能系统 非线性控制 状态变量反馈 精确线性化

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非均匀气隙永磁同步电机混沌的状态反馈控制 被引量：11

2

作者 韦笃取 罗晓曙 《广西师范大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2006年第1期13-17,共5页

在某些参数及工作条件下,非均匀气隙永磁同步电动机(PM SM)会出现混沌运动。混沌的存在将严重危及电机传动系统的稳定运行,因此如何抑制或消除PM SM中的混沌运动成为保持其稳定性的关键问题。利用线性状态反馈控制方法对PM SM的混沌运... 在某些参数及工作条件下,非均匀气隙永磁同步电动机(PM SM)会出现混沌运动。混沌的存在将严重危及电机传动系统的稳定运行,因此如何抑制或消除PM SM中的混沌运动成为保持其稳定性的关键问题。利用线性状态反馈控制方法对PM SM的混沌运动进行控制,数值仿真结果表明:控制策略不仅行之有效,而且由于反馈增益由极点配置方法确定,因此具有很好的动态响应特性。研究结果对保证电机传动系统的稳定运行具有较好的参考价值。 展开更多

关键词 混沌控制 线性状态反馈 极点配置 永磁同步电动机

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基于综合识别的高速飞行器在线姿态控制方法 被引量：1

3

作者 王立祺 周军 林鹏 《飞行力学》 CSCD 北大核心 2016年第3期67-71,共5页

针对高速飞行器控制方法中控制模型难以适应大包络飞行和算法中辨识存在收敛性的问题,设计了一种基于综合识别的在线控制方案。首先,由在线直接可测量构成三通道的特征状态量,以特征状态量建立面向控制的特征模型;然后,通过反馈线性化... 针对高速飞行器控制方法中控制模型难以适应大包络飞行和算法中辨识存在收敛性的问题,设计了一种基于综合识别的在线控制方案。首先,由在线直接可测量构成三通道的特征状态量,以特征状态量建立面向控制的特征模型;然后,通过反馈线性化进行通道间的解耦,采用极点配置来进行在线控制参数的实时调节。仿真结果表明,在气动参数拉偏的情况下,三个通道均取得了较好的控制效果,控制器具有快速性和鲁棒性,且易于工程实现。 展开更多

关键词 高速飞行器 综合识别 特征状态量 在线控制 反馈线性化

原文传递

三相电压型PWM整流器状态反馈精确线性化解耦控制研究 被引量：141

4

作者 邓卫华 张波 +2 位作者 丘东元 卢至锋 胡宗波 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第7期97-103,共7页

该文基于微分几何理论,在建立三相电压型PWM整流器仿射非线性模型基础上,提出其状态反馈精确线性化非线性控制策略,实现了三相电压型PWM整流器无功功率和有功功率的解耦控制。研究表明,状态反馈精确线性化非线性控制能较理想地实现三相... 该文基于微分几何理论,在建立三相电压型PWM整流器仿射非线性模型基础上,提出其状态反馈精确线性化非线性控制策略,实现了三相电压型PWM整流器无功功率和有功功率的解耦控制。研究表明,状态反馈精确线性化非线性控制能较理想地实现三相电压型PWM整流器控制解耦,完成其功率因数校正及整流器输出特性控制的功能。文中给出了完整的理论分析及实验研究结果。 展开更多

关键词 三相电压型PWM整流器 状态反馈 线性化解耦控制 微分几何理论 非线性模型

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CCM Buck变换器的状态反馈精确线性化的非线性解耦控制研究 被引量：63

5

作者 邓卫华 张波 +1 位作者 胡宗波 卢至锋 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第5期120-125,共6页

基于非线性系统的微分几何理论,应用脉冲模型积分法建立CCM(电流连续型)Buck变换器的非线性仿射模型,推导出对应的非线性坐标变换矩阵和非线性状态反馈表达式,得到了Buck变换器状态反馈精确线性化模型,由此提出了电感电流和输出电容电... 基于非线性系统的微分几何理论,应用脉冲模型积分法建立CCM(电流连续型)Buck变换器的非线性仿射模型,推导出对应的非线性坐标变换矩阵和非线性状态反馈表达式,得到了Buck变换器状态反馈精确线性化模型,由此提出了电感电流和输出电容电压解耦控制策略。研究结果表明,Buck变换器通过状态反馈实现精确线性化得到的非线性控制策略,比现有的PI控制有更好的动态响应调节和稳态误差调节特性。同时说明状态反馈精确线性化能对Buck变换器这类分段线性系统实现完全解耦控制,从而具有一般性理论和实际意义。 展开更多

关键词 CCM BUCK变换器 状态反馈 线性化 非线性解耦控制 脉冲模型积分法

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状态反馈预估控制 被引量：56

6

作者 袁璞 左信 郑海涛 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 1993年第5期569-577,共9页

本文给出了具有状态变量反馈的预估控制算法,该算法使系统突破了内模控制(IMC)的框架,可用于不稳定的被控对象,抑制干扰的能力也得到提高,本文分析了闭环预估控制系统的特点,给出了稳定的必要和充分条件。

关键词 状态反馈 预估控制

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状态变量-预测控制技术在600MW机组再热汽温控制中的研究与应用 被引量：47

7

作者 华志刚 吕剑虹 张铁军 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第12期103-107,共5页

电厂锅炉的再热汽温是机组安全、经济运行的重要参数之一,该文针对电厂再热汽温被控对象大惯性、大滞后的特点,结合现代控制理论,提出了基于状态变量—预测控制技术的再热汽温控制方法,即先采用状态反馈来补偿汽温被控对象的滞后和惯性... 电厂锅炉的再热汽温是机组安全、经济运行的重要参数之一,该文针对电厂再热汽温被控对象大惯性、大滞后的特点,结合现代控制理论,提出了基于状态变量—预测控制技术的再热汽温控制方法,即先采用状态反馈来补偿汽温被控对象的滞后和惯性,然后通过预测控制来对补偿后的广义被控对象进行控制,仿真试验及现场运行结果表明,该控制方法具有优良的控制品质,是一种对大滞后过程较为有效的控制策略。 展开更多

关键词 控制技术 状态变量 600MW机组 再热汽温控制 应用 被控对象 现代控制理论 控制方法 大滞后过程 机组安全 电厂锅炉 经济运行 状态反馈 预测控制 运行结果 仿真试验 控制品质 控制策略 惯性 补偿

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电流连续型Boost变换器状态反馈精确线性化与非线性PID控制研究 被引量：30

8

作者 邓卫华 张波 +2 位作者 丘东元 胡宗波 卢至锋 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第8期45-50,共6页

基于非线性系统的微分几何理论并结合传统PID控制的优点,建立了CCM(电流连续型)Boost变换器的非线性仿射模型并推导出非线性坐标变换矩阵和非线性状态反馈表达式,得到了Boost变换器状态反馈精确线性化模型。文中结合基于输出误差的PID控... 基于非线性系统的微分几何理论并结合传统PID控制的优点,建立了CCM(电流连续型)Boost变换器的非线性仿射模型并推导出非线性坐标变换矩阵和非线性状态反馈表达式,得到了Boost变换器状态反馈精确线性化模型。文中结合基于输出误差的PID控制,提出了变换器非线性PID解耦控制策略。研究结果表明,Boost变换器非线性PI解耦控制,比传统的PI控制有更好的动态响应和稳态特性,状态反馈精确线性化能对Boost变换器这类分段线性系统实现完全控制解耦。DC/DC变换器利用状态反馈精确线性化技术并结合传统PI控制技术的优点进行解耦控制,其结果对进一步研究具有一般性理论和实际意义。 展开更多

关键词 电流连续型Boost变换器 状态反馈 线性化 非线性PID控制 微分几何理论

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状态反馈精确线性化永磁同步电动机转速控制 被引量：22

9

作者 孟昭军 孙昌志 +1 位作者 安跃军 杨红敏 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第1期21-24,28,共5页

对采用微分几何方法设计永磁同步电机转速控制器的可行性进行了研究。从永磁同步电机的数学模型出发,运用微分几何理论,讨论了控制永磁同步电机转速的理论基础,给出了永磁同步电机可以进行精确线性化和输出函数可以取电机转速的条件;在... 对采用微分几何方法设计永磁同步电机转速控制器的可行性进行了研究。从永磁同步电机的数学模型出发,运用微分几何理论,讨论了控制永磁同步电机转速的理论基础,给出了永磁同步电机可以进行精确线性化和输出函数可以取电机转速的条件;在此基础上设计了状态反馈控制器,研究了这种控制器的动态响应特性和抗干扰能力。将这种控制器与同一数学模型下PI控制器进行了控制结果的仿真对比,结果表明,利用微分几何理论设计控制器对永磁同步电机模型进行控制是完全可行的,且有更高的控制精确度和稳态特性,动态性能得到明显改善。 展开更多

关键词 永磁同步电机 非线性控制 状态反馈 精确线性化

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关于状态反馈预测控制系统的极点配置 被引量：6

10

作者 胡品慧 袁璞 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2001年第6期910-913,共4页

讨论按极点配置方法的设计问题 ,给出极点可任意配置的充分必要条件。基于状态空间模型 ,给出按极点配置方法设计时选取预测时域的方法。通过引入控制作用衰减系数及状态反馈加权系数 ,状态反馈预测控制系统的极点可任意配置。设计参数... 讨论按极点配置方法的设计问题 ,给出极点可任意配置的充分必要条件。基于状态空间模型 ,给出按极点配置方法设计时选取预测时域的方法。通过引入控制作用衰减系数及状态反馈加权系数 ,状态反馈预测控制系统的极点可任意配置。设计参数实时在线调整方便 ,增强了预测模型的适应范围 。 展开更多

关键词 极点配置 状态反馈 状态空间模型 预测控制系统 鲁棒性

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直线二级倒立摆的PID实时控制 被引量：8

11

作者 杨平 徐春梅 +2 位作者 贺茂康 杨四林 汪潜 《上海电力学院学报》 CAS 2008年第3期236-238,247,共4页

针对直线二级倒立摆系统的单输入三输出的不稳定系统,提出了三回路PID控制方案.利用所提出的PID控制系统与状态反馈控制系统具有相同结构的特点,提出了利用状态反馈极点配置方法来整定PID参数的思路.通过实际控制实验,验证了所提出的PI... 针对直线二级倒立摆系统的单输入三输出的不稳定系统,提出了三回路PID控制方案.利用所提出的PID控制系统与状态反馈控制系统具有相同结构的特点,提出了利用状态反馈极点配置方法来整定PID参数的思路.通过实际控制实验,验证了所提出的PID控制方案的有效性,也证实了采用整定PID参数的新思路可克服人工整定的困难. 展开更多

关键词 倒立摆 实时控制 PID控制 状态反馈 极点配置

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电压源换流器高压直流输电系统的精确线性化变结构控制器设计 被引量：10

12

作者 吴维鑫 王奔 +1 位作者 李慧 李升来 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2011年第7期161-166,共6页

建立电压源换流器高压直流输电系统在同步旋转dq坐标系下的暂态非线性数学模型。为实现对这个非线性系统的控制器的直接设计,采用状态反馈精确线性化的方法,将非线性的数学模型转化成线性的形式。然后,运用变结构的控制方法,设计整流侧... 建立电压源换流器高压直流输电系统在同步旋转dq坐标系下的暂态非线性数学模型。为实现对这个非线性系统的控制器的直接设计,采用状态反馈精确线性化的方法,将非线性的数学模型转化成线性的形式。然后,运用变结构的控制方法,设计整流侧和逆变侧的控制器,从而实现直流侧电压恒定和有功、无功功率的独立解耦控制。最后,建立Matlab的仿真模型进行仿真分析,仿真结果表明所设计的控制器具有良好的暂态控制性能和较强的鲁棒性。 展开更多

关键词 电压源换流器高压直流输电 状态反馈 精确线性化 变结构控制

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控制器的标准传递函数设计方法 被引量：8

13

作者 杨平 《化工自动化及仪表》 CAS 北大核心 2010年第11期9-13,共5页

提出串联校正型、反馈校正型和状态反馈型控制器的标准传递函数设计方法。导出了用Ⅰ型标准传递函数法设计时的约束条件。理论分析表明:常见的被控过程可模型化为无零点的高阶动态系统,特别适合用Ⅰ型标准传递函数来设计状态反馈型控制器。

关键词 ITAE BUTTERWORTH 传递函数标准型 控制系统设计 串联校正 状态反馈

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状态反馈预测控制系统的设计及应用 被引量：6

14

作者 胡品慧 袁璞 《基础自动化》 CSCD 2000年第5期9-12,共4页

通过适当调整状态反馈预测控制系统的设计参数—预测时域、控制作用衰减系数及状态反馈加权系数 ,使系统具有较好的控制性能和鲁棒性 ,在线调整设计参数方便灵活 ,实际工程应用范围增强 ,并给出了稳定塔蒸气压力控制的应用实例。

关键词 状态反馈 汽油 蒸气压控制 预测控制系统

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变形Rikitake双盘耦合发电机系统的动力学分析与控制 被引量：5

15

作者 雷腾飞 陈恒 +2 位作者 王荣 任林政 孟敬 《济宁学院学报》 2014年第3期52-56,共5页

以Rikitake双盘发电机为研究对象,结合工程中的机电系统,重写该系统的数学模型.验证了在一定范围与外部输入条件下双盘发电机会产生混沌与极限环现象.利用极点配置方法对系统的混沌运动进行控制,因此具有很好的动态响应特性.仿真结果验... 以Rikitake双盘发电机为研究对象,结合工程中的机电系统,重写该系统的数学模型.验证了在一定范围与外部输入条件下双盘发电机会产生混沌与极限环现象.利用极点配置方法对系统的混沌运动进行控制,因此具有很好的动态响应特性.仿真结果验证了理论分析的正确性与控制方法的有效性. 展开更多

关键词 双盘发电机 混沌控制 状态反馈

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多变量系统中PID调节器的内涵及相关问题分析(一) 被引量：2

16

作者 龚乐年 刘海涛 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2002年第16期30-33,38,共5页

从教学的角度出发 ,通过对多变量闭环控制系统中 PID调节器进行分析 ,阐述了其与 PI调节器、状态变量反馈、输出量反馈以及扰动量前馈之间的关系 ,并讨论了 PID调节器的内涵与构成。

关键词 多变量系统 PID调节器 内涵 电力系统

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基于最优控制的新型非线性预测控制算法 被引量：2

17

作者 印建平 高峰 崔振勇 《河北科技大学学报》 CAS 2004年第2期54-57,82,共5页

在电站过程控制中定值调节占很大比例,控制系统的抗阶跃干扰性能非常重要。另外,基于机理模型的电站仿真机,能够模拟真实机组对运行人员进行培训。这种机理模型有很高的动、静态特性,完全可以用来作为预测模型,实现对未来时刻输出的预... 在电站过程控制中定值调节占很大比例,控制系统的抗阶跃干扰性能非常重要。另外,基于机理模型的电站仿真机,能够模拟真实机组对运行人员进行培训。这种机理模型有很高的动、静态特性,完全可以用来作为预测模型,实现对未来时刻输出的预测。作者根据最优控制的设计思想,设计出了将模型预测控制和常规控制相结合的控制方案。此算法改善了对象特性,具有较强的抗干扰能力和鲁棒性,适用于大惯性、有自平衡能力的大多数热工控制对象,为非线性系统模型预测控制提供了一条新思路、新方法。 展开更多

关键词 模型预测控制 对象特性 控制算法 最优控制 鲁棒性 非线性系统 非线性预测 常规控制 人员 培训

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基于状态反馈与微分几何的PMSM控制 被引量：2

18

作者 孟昭军 孙昌志 +1 位作者 安跃军 杨红敏 《沈阳工业大学学报》 EI CAS 2007年第4期418-421,431,共5页

研究了利用微分几何方法和状态反馈方法设计永磁同步电机转速控制器的可行性.从永磁同步电机的数学模型出发,运用微分几何理论讨论了控制永磁同步电机转速的理论基础,给出了永磁同步电机可以进行精确线性化和输出函数可以取电机转速的条... 研究了利用微分几何方法和状态反馈方法设计永磁同步电机转速控制器的可行性.从永磁同步电机的数学模型出发,运用微分几何理论讨论了控制永磁同步电机转速的理论基础,给出了永磁同步电机可以进行精确线性化和输出函数可以取电机转速的条件.在此基础上设计了状态反馈控制器,并研究了这种控制器的动态响应特性和抗干扰能力,同时将这种控制器与同一数学模型下PI控制器进行了控制结果的仿真对比.仿真结果说明利用微分几何理论设计控制器对永磁同步电机模型进行控制是完全可行的,结果是满足要求的. 展开更多

关键词 永磁同步电机 微分几何 状态反馈 精确线性化 极点配置

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基于Kalman滤波的弹性轨道上磁悬浮车辆控制方法 被引量：1

19

作者 王辉 钟晓波 沈钢 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期965-972,共8页

为研究弹性轨道上磁悬浮列车的车轨耦合振动问题,以单磁铁-弹性轨道梁系统为对象,搭建单磁铁悬浮系统的车轨耦合振动数学模型,利用Kalman滤波器的状态估计功能,设计出2种状态反馈控制器,对比分析2种控制策略下悬浮系统的稳定特性。基于M... 为研究弹性轨道上磁悬浮列车的车轨耦合振动问题,以单磁铁-弹性轨道梁系统为对象,搭建单磁铁悬浮系统的车轨耦合振动数学模型,利用Kalman滤波器的状态估计功能,设计出2种状态反馈控制器,对比分析2种控制策略下悬浮系统的稳定特性。基于MATLAB/RTW及dSPACE系统搭建弹性梁磁悬浮实时控制试验台,验证考虑轨道弹性的控制策略的有效性。研究结果表明:若不计轨道梁的阻尼作用,不考虑轨道弹性的控制策略无法实现对磁悬浮系统的稳定控制,但在给定轨道梁阻尼的前提下,提高轨道梁刚度也可以使得系统稳定;考虑轨道弹性的控制方法,即使不计轨道梁的阻尼,也能够使系统在较低刚度的轨道梁上稳定悬浮。 展开更多

关键词 KALMAN滤波 磁悬浮 弹性轨道梁 车轨耦合振动 状态反馈

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基于状态变量反馈的并联型综合电能质量调节器控制方法 被引量：1

20

作者 侯勇 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2008年第5期70-74,共5页

分析了仅由1套逆变器构成的并联型综合电能质量调节器的结构特点和控制目标,提出了一种基于状态变量反馈的系统控制方法,通过控制电源电流来间接控制负载电压,很好地解决了常规比例–积分控制时电源和负载间的连接电感所导致的供电电流... 分析了仅由1套逆变器构成的并联型综合电能质量调节器的结构特点和控制目标,提出了一种基于状态变量反馈的系统控制方法,通过控制电源电流来间接控制负载电压,很好地解决了常规比例–积分控制时电源和负载间的连接电感所导致的供电电流直流暂态分量不衰减的问题。运用Matlab分别对系统接线性和非线性负载的情况进行仿真,验证了该控制方法的正确性和有效性。 展开更多

关键词 电能质量 并联型 电能质量调节器 状态变量反馈

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