永磁同步电机的哈密顿建模与无源性控制 被引量：21

1

作者 于海生 王海亮 赵克友 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第3期229-233,共5页

针对永磁同步电机(PMSM)转速调节问题,采用端口受控哈密顿(PCH)系统和无源性控制原理,研究了PMSM的建模与控制。将PMSM看作是二端口的能量变换装置,基于PCH系统理论建立了PMSM的非线性数学模型。利用能量成型和无源性控制方法,给出了PMS... 针对永磁同步电机(PMSM)转速调节问题,采用端口受控哈密顿(PCH)系统和无源性控制原理,研究了PMSM的建模与控制。将PMSM看作是二端口的能量变换装置,基于PCH系统理论建立了PMSM的非线性数学模型。利用能量成型和无源性控制方法,给出了PMSM的速度控制原理,反馈控制问题被归结为一类偏微分方程的求解。通过选择期望的闭环系统哈密顿函数,可将偏微分方程转换成一组普通的方程,从而使求解变得容易。分析了永磁同步电机速度控制系统平衡点的稳定性,并设计了控制器。仿真结果表明所设计的方案具有很好的转速跟踪性能。 展开更多

关键词 永磁同步电机 能量成型 哈密顿系统 无源性控制

下载PDF 职称材料

Cuk变换器的能量成型控制与仿真研究 被引量：4

2

作者 田伟 于海生 于金鹏 《青岛大学学报（工程技术版）》 CAS 2006年第4期60-65,共6页

采用非线性控制方法———能量成型和端口受控哈密顿(PCH)系统理论,研究了Cuk变换器的控制问题。建立了Cuk变换器的PCH数学模型,利用互联和阻尼配置的能量成型方法,给出Cuk变换器的反馈镇定原理,分析了平衡点的稳定性,从而实现了Cuk变... 采用非线性控制方法———能量成型和端口受控哈密顿(PCH)系统理论,研究了Cuk变换器的控制问题。建立了Cuk变换器的PCH数学模型,利用互联和阻尼配置的能量成型方法,给出Cuk变换器的反馈镇定原理,分析了平衡点的稳定性,从而实现了Cuk变换器的控制。仿真分析表明,所设计的控制器具有较快的响应速度和较好的动态性能,具有很好的应用意义。 展开更多

关键词 CUK变换器 能量成型 端口受控哈密顿系统 非线性控制

下载PDF 职称材料

孤岛运行方式下微电网储能系统能量成型控制策略 被引量：9

3

作者 李朝东 宋蕙慧 +1 位作者 曲延滨 金学万 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2014年第10期48-55,共8页

在分析微电网储能系统(ESS)结构的基础上,建立了微电网ESS的端口受控哈密顿(PCH)模型,设计了PCH控制器,确定了期望平衡点,给出了微电网ESS的能量成型控制策略。建立含可再生能源发电单元和ESS的微电网仿真模型对所提策略进行仿真,仿真... 在分析微电网储能系统(ESS)结构的基础上,建立了微电网ESS的端口受控哈密顿(PCH)模型,设计了PCH控制器,确定了期望平衡点,给出了微电网ESS的能量成型控制策略。建立含可再生能源发电单元和ESS的微电网仿真模型对所提策略进行仿真,仿真结果表明,与典型PI闭环线性控制策略相比,所提控制策略在孤岛运行期间能很好地满足对ESS的控制要求,且具有更好的快速性、鲁棒性。 展开更多

关键词 微电网 孤岛运行 储能 可再生能源 能量成型 哈密顿系统 控制 模型

下载PDF 职称材料

基于负载观测器的永磁同步电机能量成型控制 被引量：6

4

作者 于海生 赵克友 +1 位作者 王海亮 郭雷 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2006年第11期1740-1742,1765,共4页

针对永磁同步电机(PMSM)负载转矩已知和未知情况,采用能量成型控制方法和负载观测器技术,研究了PMSM的建模与速度控制问题。建立了PMSM的端口受控哈密顿系统模型,给出了闭环系统期望的哈密顿函数,配置了期望的互联和阻尼矩阵,设计了系... 针对永磁同步电机(PMSM)负载转矩已知和未知情况,采用能量成型控制方法和负载观测器技术,研究了PMSM的建模与速度控制问题。建立了PMSM的端口受控哈密顿系统模型,给出了闭环系统期望的哈密顿函数,配置了期望的互联和阻尼矩阵,设计了系统的控制器和负载转矩观测器,分析了系统平衡点的稳定性。仿真结果表明,所提出的方案对负载转矩已知和未知情况具有很好的转速控制性能和负载扰动抑制能力。 展开更多

关键词 哈密顿系统 能量成型 永磁同步电机 负载观测器 控制

下载PDF 职称材料

基于无源控制的无速度传感器异步电机调速控制 被引量：7

5

作者 刘辉 张斌 《传感器与微系统》 CSCD 2016年第6期45-47,51,共4页

建立其交流异步电机的欧拉—拉格朗日数学模型,再以无源控制理论实现电机调速控制。为了转速反馈的准确性,加入了转速估算环节。充分利用被控系统已有的结构,直接比较给定的电磁转矩和估算的电磁转矩,运用PI闭环控制构造出转速信号。在S... 建立其交流异步电机的欧拉—拉格朗日数学模型,再以无源控制理论实现电机调速控制。为了转速反馈的准确性,加入了转速估算环节。充分利用被控系统已有的结构,直接比较给定的电磁转矩和估算的电磁转矩,运用PI闭环控制构造出转速信号。在Simulink中搭建仿真模型进行实验,仿真结果表明:此控制方法对交流异步电机速度控制具有较好的静/动态性能和抗干扰性。 展开更多

关键词 交流异步电机 能量成型 无源控制 欧拉—拉格朗日模型 转速估算

下载PDF 职称材料

具有阻感性负载PWM整流器的PCH建模与控制 被引量：6

6

作者 滕兆博 于海生 于金鹏 《青岛大学学报（工程技术版）》 CAS 2012年第2期36-42,共7页

基于能量成型和端口受控哈密顿(port-controlled Hamiltonian,PCH)控制方法,研究了阻感性负载PWM整流器的建模与控制问题。在三相电压型PWM整流器的状态平均模型基础上,通过等功率坐标变换得到其在d-q旋转坐标系下的PCH模型,以系统的设... 基于能量成型和端口受控哈密顿(port-controlled Hamiltonian,PCH)控制方法,研究了阻感性负载PWM整流器的建模与控制问题。在三相电压型PWM整流器的状态平均模型基础上,通过等功率坐标变换得到其在d-q旋转坐标系下的PCH模型,以系统的设计目标为依据确定了期望的平衡点,并利用互联和阻尼配置方法设计了系统的控制器,引入PI控制作用有效抑制了稳态误差。采用Matlab/Simulink进行系统的仿真试验,仿真结果验证了PCH控制方法的有效性。 展开更多

关键词 PWM整流器 端口受控哈密顿 能量成型 控制

下载PDF 职称材料

基于PCH理论的无速度传感器电机调速控制 被引量：4

7

作者 张斌 刘辉 《控制工程》 CSCD 北大核心 2017年第8期1567-1573,共7页

从能量角度入手,利用能量成型理论实现对交流异步电机的高性能控制,端口受控哈密顿控制理论就是其中的一种,其在电机控制中的应用可以取代传统矢量控制的思想。先建立其交流异步电机的耗散哈密顿数学模型,再以端口受控哈密顿控制理论实... 从能量角度入手,利用能量成型理论实现对交流异步电机的高性能控制,端口受控哈密顿控制理论就是其中的一种,其在电机控制中的应用可以取代传统矢量控制的思想。先建立其交流异步电机的耗散哈密顿数学模型,再以端口受控哈密顿控制理论实现电机调速控制。为了转速反馈的准确性,加入了转速估算环节,充分利用被控系统已有的结构,直接比较给定的电磁转矩和估算的电磁转矩,运用PI闭环控制构造出转速信号。在Simulink中搭建仿真模型进行实验,仿真结果表明,此控制方法对交流异步电机速度控制具有较好的静、动态性能和鲁棒性。 展开更多

关键词 交流异步电机 能量成型 端口受控哈密顿理论 耗散哈密顿数学模型 转速估算

下载PDF 职称材料

DC／DC变换器的能量成型控制与仿真研究 被引量：1

8

作者 田伟 于海生 于金鹏 《伺服控制》 2006年第5期59-62,共4页

采用非线性的能量成型和端口受控哈密顿(PCH)系统理论,研究了DC/DC变换器的控制问题。建立了DC/DC变换器的PCH数学模型,利用互联和阻尼配置的能量成型方法,给出了DC/DC变换器的反馈镇定原理,分析了平衡点的稳定性,从而实现了DC/DC变换... 采用非线性的能量成型和端口受控哈密顿(PCH)系统理论,研究了DC/DC变换器的控制问题。建立了DC/DC变换器的PCH数学模型,利用互联和阻尼配置的能量成型方法,给出了DC/DC变换器的反馈镇定原理,分析了平衡点的稳定性,从而实现了DC/DC变换器的控制。仿真分析表明所设计的控制器具有较好的动态性能和抗干扰性。 展开更多

关键词 DC/DC变换器 能量成型 端口受控哈密顿系统 非线性控制

下载PDF 职称材料

基于能量成型的双足机器人解耦控制 被引量：3

9

作者 刘德君 田彦涛 张雷 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2012年第12期1890-1893,1898,共5页

研究带有膝关节和髋关节的双足机器人在3D(three-dimensional)空间稳定行走的控制器设计.通过构建概循环拉格朗日函数,将双足机器人的3D动态系统解耦成前向和侧向两部分,对前向部分设计势能成型控制器,使前向获得稳定行走步态;用输出零... 研究带有膝关节和髋关节的双足机器人在3D(three-dimensional)空间稳定行走的控制器设计.通过构建概循环拉格朗日函数,将双足机器人的3D动态系统解耦成前向和侧向两部分,对前向部分设计势能成型控制器,使前向获得稳定行走步态;用输出零动态控制器控制侧向,满足系统的动态解耦条件.仿真结果表明了所提出方法的有效性. 展开更多

关键词 概循环拉格朗日 角度不变 能量成型 零动态控制器

原文传递

三相电流型PWM整流器的能量成型控制 被引量：3

10

作者 辛平 白晶 +1 位作者 王潮泉 关波 《煤矿机械》 2016年第8期132-134,共3页

为了提高电流型PWM整流器网侧功率因数和系统抗干扰能力,提出了采用互联和阻尼分配无源控制方案设计系统控制器的新型控制策略。根据能量成型和端口受控哈密顿控制原理,建立了电流型PWM整流器的端口受控耗散哈密顿(PCHD)模型,根据系统... 为了提高电流型PWM整流器网侧功率因数和系统抗干扰能力,提出了采用互联和阻尼分配无源控制方案设计系统控制器的新型控制策略。根据能量成型和端口受控哈密顿控制原理,建立了电流型PWM整流器的端口受控耗散哈密顿(PCHD)模型,根据系统控制器的设计目标,求取了期望稳定平衡点。通过配置与系统结构兼容的能量函数,在期望稳定平衡点处设计了镇定的控制器,实现了电流型PWM整流器单位功率因数运行、直流电流快速达到期望值并稳定运行于平衡点的控制目标,仿真结果证明了该方案的可行性。 展开更多

关键词 PWM整流器 能量成型 哈密顿系统 功率因数

下载PDF 职称材料

双足步行机器人能量成型控制 被引量：2

11

作者 刘德君 田彦涛 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第10期1301-1308,共8页

为了使双足被动行走机器人的行走步态符合仿生规律,且当路面坡度变化后,迅速进入新的稳定步态行走,提出了角度不变能量成型控制策略.研究了欠驱动双足机器人能量匹配条件和能量成型控制器的求解;由于动能相对于旋转变换不具有对称性,通... 为了使双足被动行走机器人的行走步态符合仿生规律,且当路面坡度变化后,迅速进入新的稳定步态行走,提出了角度不变能量成型控制策略.研究了欠驱动双足机器人能量匹配条件和能量成型控制器的求解;由于动能相对于旋转变换不具有对称性,通过在能量成型控制中附加一个辅助控制量,实现角度不变控制.仿真结果表明,该算方法可实现仿生控制,既能扩大吸引域,又改善系统的鲁棒性. 展开更多

关键词 能量成型 双足机器人 极限环 动能成型 角度不变控制

下载PDF 职称材料

高升压比Y源并网逆变器能量成型控制研究 被引量：2

12

作者 张世刚 田立欣 刘广忱 《电源技术》 CAS 北大核心 2020年第8期1191-1198,共8页

高升压比Y源并网逆变器解决了传统光伏并网逆变器不能直通的问题,并利用直通时间的插入来进行升压,通过较小的直通占空比就可以获得较高的电压增益。介绍了一种适用于高升压比Y源并网逆变器的能量成型控制策略,解决了传统PI控制鲁棒性... 高升压比Y源并网逆变器解决了传统光伏并网逆变器不能直通的问题,并利用直通时间的插入来进行升压,通过较小的直通占空比就可以获得较高的电压增益。介绍了一种适用于高升压比Y源并网逆变器的能量成型控制策略,解决了传统PI控制鲁棒性差、控制速度慢等不足。通过确定系统期望的稳定平衡点并配置能量函数,建立系统的PCH模型以获得系统的耗散能量和反馈控制注入能量,然后设计控制器参数以在反馈控制能量的作用下,不断调整其自身储存的能量,使系统稳定在所需的平衡点。最后利用MATLAB/Simulink仿真软件对高升压比Y源并网逆变器进行仿真验证,结果表明对于不同给定输入扰动,能量成型控制器都可以很好地满足控制目标。 展开更多

关键词 无源系统 能量成型 高升压比Y源并网逆变器 PCH模型

下载PDF 职称材料

电流型变频器实验装置关键技术研究 被引量：2

13

作者 辛平 刘德君 弭洪涛 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2018年第5期95-97,共3页

自主研发电流型变频器实验装置,解决应用中的技术难点,针对其技术难点中的谐波污染和动态性能,利用能量成型控制理论设计系统控制器,实现系统的全局稳定性、无奇异点,提高系统对参数变化及外来摄动的鲁棒性,建立整流器和逆变器的互联能... 自主研发电流型变频器实验装置,解决应用中的技术难点,针对其技术难点中的谐波污染和动态性能,利用能量成型控制理论设计系统控制器,实现系统的全局稳定性、无奇异点,提高系统对参数变化及外来摄动的鲁棒性,建立整流器和逆变器的互联能量成型控制新理论。 展开更多

关键词 电流型变频器 实验技术 能量成型

下载PDF 职称材料

基于Hamilton能量理论的飞轮储能系统比率一致性控制 被引量：1

14

作者 王冰 缪永来 +2 位作者 陈献慧 李伟 曹智杰 《河海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2020年第5期467-472,共6页

基于Hamilton能量理论,提出一种飞轮储能系统比率一致性控制方法。该方法通过对飞轮储能单元转速的调节,实现系统的比率一致性控制,达到飞轮储能系统(FESS)内部功率的合理分配。(a)建立飞轮储能单元端口受控Hamilton(PCH)系统模型,利用... 基于Hamilton能量理论,提出一种飞轮储能系统比率一致性控制方法。该方法通过对飞轮储能单元转速的调节,实现系统的比率一致性控制,达到飞轮储能系统(FESS)内部功率的合理分配。(a)建立飞轮储能单元端口受控Hamilton(PCH)系统模型,利用PCH系统反馈镇定原理,获得端口受控耗散Hamilton(PCH-D)模型;(b)研究飞轮储能系统的比率一致性控制问题,应用Hamilton能量成型的控制策略实现飞轮储能单元的转速调节,确保所有飞轮储能单元可以按照同一比率进行能量的储存和释放,实现功率的合理分配;(c)通过仿真验证该控制策略的有效性。结果表明:在比率一致性控制下,所有的飞轮储能单元可以按照同一比例进行能量的储存和释放。 展开更多

关键词 功率分配 飞轮储能系统 反馈镇定 能量成型 比率一致性 Hamilton能量理论

下载PDF 职称材料

基于能量成型的永磁同步直线电机控制研究 被引量：1

15

作者 焦留成 姚涛 《郑州大学学报（工学版）》 CAS 北大核心 2015年第3期1-5,共5页

针对永磁同步直线电机(LPMSM)速度控制问题,从能量成型的观点出发,将其看作能量转换装置,采用端口受控耗散哈密顿(PCHD)理论推导出LPMSM系统的端口受控哈密顿模型.在哈密顿结构基础上利用互联和阻尼配置,给出闭环系统期望的哈密顿函数,... 针对永磁同步直线电机(LPMSM)速度控制问题,从能量成型的观点出发,将其看作能量转换装置,采用端口受控耗散哈密顿(PCHD)理论推导出LPMSM系统的端口受控哈密顿模型.在哈密顿结构基础上利用互联和阻尼配置,给出闭环系统期望的哈密顿函数,对速度控制器进行了设计.设计中直接采用哈密顿函数作为存贮函数,使系统在满足无源性的条件下达到了要求的性能,具有明确的物理意义.仿真结果表明,设计的闭环控制系统能够快速响应负载阻力的变化,具有良好的鲁棒性. 展开更多

关键词 永磁同步直线电机 能量成型 端口受控哈密顿 互联和阻尼配置 速度控制器

下载PDF 职称材料

SMES/BESS储能变流器在微电网中的控制策略研究 被引量：19

16

作者 林晓冬 雷勇 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2018年第5期1458-1466,共9页

储能系统在微电网的运行控制中起到了重要的作用,研究了超导磁储能和蓄电池储能系统的储能变流器在微电网中的控制策略。基于比例积分（proportional-integral,PI）控制的储能变流器已广泛应用于微电网中,以实现双向的功率传输。然而,... 储能系统在微电网的运行控制中起到了重要的作用,研究了超导磁储能和蓄电池储能系统的储能变流器在微电网中的控制策略。基于比例积分（proportional-integral,PI）控制的储能变流器已广泛应用于微电网中,以实现双向的功率传输。然而,由于储能变流器具有高度的非线性和耦合性,PI控制器无法实现令人满意的鲁棒性。因此提出了一种基于互联和阻尼配置方法的能量成型控制策略,用于改善微电网中混合储能系统储能变流器的鲁棒性。具体设计过程包括3个步骤：端口受控哈密尔顿模型的建立、期望平衡点的设定和能量匹配方程的求解。最后,为验证所提出方法的正确性和有效性,建立了微电网模型进行并网、孤岛运行的仿真。仿真结果表明,所提出的HESS储能变流器的能量成型控制策略在微电网各运行状态下均能有效维持微电网稳定运行,并较传统的PI控制有更强的鲁棒性。 展开更多

关键词 微电网 储能变流器 超导磁储能 蓄电池储能 端口受控哈密尔顿 能量成型控制

下载PDF 职称材料

基于T型三电平变流器的超导磁储能系统及其能量成型控制策略 被引量：16

17

作者 林晓冬 雷勇 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2018年第2期607-613,共7页

基于T型三电平拓扑的变流器结合了传统两电平和三电平变流器的优点,可以改善并提高系统的输出特性和运行效率,有效降低功率开关管的电压应力和导通损耗。超导磁储能（superconducting magnetic energy storage,SMES）系统拥有很高的功... 基于T型三电平拓扑的变流器结合了传统两电平和三电平变流器的优点,可以改善并提高系统的输出特性和运行效率,有效降低功率开关管的电压应力和导通损耗。超导磁储能（superconducting magnetic energy storage,SMES）系统拥有很高的功率密度,作为新型储能装置应用于电力系统是未来的必然趋势。提出了一种基于T型三电平变流器的新型SMES拓扑结构,针对其运行过程中的非线性特性进行了端口受控哈密尔顿建模,并设计了SMES基于反馈互联结构的能量成型控制策略。仿真结果表明,基于能量成型控制及T型三电平拓扑的SMES具有较小的谐波畸变率和很好的功率跟踪性能。将其应用在风力发电系统中,有效平抑了风电波动,增强了风电场的并网能力。 展开更多

关键词 T型三电平变流器 超导磁储能系统 端口受控哈密尔顿 能量成型控制

下载PDF 职称材料

光伏并网发电系统的能量成型控制策略研究 被引量：6

18

作者 冉岩 宋蕙慧 曲延滨 《电测与仪表》 北大核心 2014年第2期36-39,44,共5页

采用端口受控哈密顿(Port-Controlled Hamiltonian)和能量成型的控制方法,研究了光伏并网发电系统的建模与控制问题。将非线性的光伏并网发电系统模型转化为哈密顿系统模型,根据系统控制器的设计目标,确定了系统期望的平衡点,利用互联... 采用端口受控哈密顿(Port-Controlled Hamiltonian)和能量成型的控制方法,研究了光伏并网发电系统的建模与控制问题。将非线性的光伏并网发电系统模型转化为哈密顿系统模型,根据系统控制器的设计目标,确定了系统期望的平衡点,利用互联和阻尼配置方法,设计了系统控制器。仿真结果表明,该方法能使所设计的逆变器运行于单位功率因数,结构简单,系统稳定性好。 展开更多

关键词 光伏发电 逆变器 哈密顿系统 能量成型控制

下载PDF 职称材料

基于Hamilton能量理论的海上风电场双馈机群分布式互补控制 被引量：6

19

作者 王冰 田敏 王宏华 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2018年第2期58-66,共9页

针对2个海上风电场中双馈风电机群的控制问题,基于Hamilton能量理论,提出了一种分布式互补控制策略,该控制策略不仅能够保证单个机群内风电机组的同步运行,而且可以使2个机群之间实现输出互补。对双馈风电机组单机模型进行Hamilton实现... 针对2个海上风电场中双馈风电机群的控制问题,基于Hamilton能量理论,提出了一种分布式互补控制策略,该控制策略不仅能够保证单个机群内风电机组的同步运行,而且可以使2个机群之间实现输出互补。对双馈风电机组单机模型进行Hamilton实现,获得端口受控耗散Hamilton模型;研究2台风电机组的互补控制问题,基于能量成型的方法设计Hamilton能量控制策略;提出2个风电机群间的分布式互补控制策略,使得2个风电场分别保持同步运行,且它们之间的输出之和及有功输出之和均能保持恒定,即实现输出互补。通过仿真验证了风电机群分布式互补控制策略的有效性。 展开更多

关键词 分布式互补控制 能量成型方法 海上风电 双馈风电机群 风电场

下载PDF 职称材料

改进Y源并网逆变器的能量成型控制策略 被引量：4

20

作者 冉岩 刘鸿鹏 +1 位作者 刘宽 王卫 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2018年第10期3369-3376,共8页

改进型Y源并网逆变器作为非线性系统,在并网控制中若采用传统PI控制则存在鲁棒性较差、调节速度慢等问题。为此提出采用端口受控哈密顿（port-controlled Hamiltonian,PCH）模型和能量成型的控制方法,从能量的角度研究改进型Y源并网逆... 改进型Y源并网逆变器作为非线性系统,在并网控制中若采用传统PI控制则存在鲁棒性较差、调节速度慢等问题。为此提出采用端口受控哈密顿（port-controlled Hamiltonian,PCH）模型和能量成型的控制方法,从能量的角度研究改进型Y源并网逆变器的控制问题。通过状态平均法将改进型Y源并网逆变器模型转化为PCH模型,同时根据功率等级确定系统的平衡点,进而设计系统的控制器参数;并引入自适应控制,补偿耦合电感漏感带来的直通占空比损耗问题。最终,为了验证所提能量成型控制方法的有效性,搭建了一台200W的基于TMS320F2812的实验样机。 展开更多

关键词 改进Y源逆变器 哈密顿系统 能量成型控制 自适应控制

下载PDF 职称材料