风力发电机组的非线性控制——变结构控制与鲁棒控制 被引量：13

1

作者 杨俊华 吴捷 《动力工程》 CAS CSCD 北大核心 2003年第6期2803-2809,共7页

风速、风向及负载的随机性、湍流、尾流效应、塔影效应等的影响,使风力发电系统不但要解决最大风能捕获、电能品质控制两类关键问题,还要解决传动链的疲劳负载、叶片的振颤与翦切、塔身的弯曲与抖振等问题,这些问题实际上都可归结为非... 风速、风向及负载的随机性、湍流、尾流效应、塔影效应等的影响,使风力发电系统不但要解决最大风能捕获、电能品质控制两类关键问题,还要解决传动链的疲劳负载、叶片的振颤与翦切、塔身的弯曲与抖振等问题,这些问题实际上都可归结为非线性控制的范畴。该文综述了近年来滑模变结构控制、H∞鲁棒控制在风力发电系统稳定,最大风能捕获及调速系统控制等方面应用研究的主要成果与方法,并提出若干需要解决的问题。 展开更多

关键词 风力发电系统(WECS) 最大风能捕获 变结构控制 h∞鲁棒控制

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永磁同步电机调速系统H_∞鲁棒控制 被引量：22

2

作者 侯利民 申鹤松 +1 位作者 阎馨 刘宇 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第7期1478-1487,共10页

针对表面式永磁同步电机调速系统易受参数摄动和负载扰动等不确定性因素的影响问题,在传统矢量控制方案基础上提出了H_∞鲁棒控制策略。首先,在系统状态空间表达式误差模型下,考虑扰动因素设计了基于哈密顿-雅可比不等式的H_∞鲁棒电流... 针对表面式永磁同步电机调速系统易受参数摄动和负载扰动等不确定性因素的影响问题,在传统矢量控制方案基础上提出了H_∞鲁棒控制策略。首先,在系统状态空间表达式误差模型下,考虑扰动因素设计了基于哈密顿-雅可比不等式的H_∞鲁棒电流控制器,实现了电流控制的鲁棒性;其次,在运动方程扩展状态空间表达式下,设计了基于线性矩阵不等式的H_∞状态反馈控制器增益型H_∞滑模面,进一步设计滑模控制律,得到了鲁棒H_∞滑模速度控制器,确保了速度控制的鲁棒性,改善了系统的动态品质;最后通过仿真和半实物仿真实验验证了该文提出控制策略的有效性和可行性。 展开更多

关键词 表面式永磁同步电机 h_∞鲁棒控制 滑模控制 线性矩阵不等式 哈密顿-雅可比

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基于混合灵敏度的交直流混合微网交直流断面电压H_∞鲁棒控制 被引量：22

3

作者 李鹏 于晓蒙 赵波 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第1期68-75,共8页

交直流混合微网具备交流微网与直流微网各自的特点,可以更加充分地利用各种不同类型的可再生能源发电,满足不同负荷的需要。交直流断面是交直流混合微网中直流区域与交流区域的互联部分。该文提出的基于混合灵敏度的交直流混合微网交直... 交直流混合微网具备交流微网与直流微网各自的特点,可以更加充分地利用各种不同类型的可再生能源发电,满足不同负荷的需要。交直流断面是交直流混合微网中直流区域与交流区域的互联部分。该文提出的基于混合灵敏度的交直流混合微网交直流断面电压H_∞鲁棒控制,主要控制断面两侧电压并使之稳定。通过构建S/R/T混合灵敏度函数,提高交直流断面抗击交流扰动和直流扰动的标称性能,增强其应对参数摄动的鲁棒性能。通过Matlab/Simulink仿真平台,验证了交直流断面电压H_∞控制器的抗干扰能力与在换流器参数发生变化时该控制器仍可保持良好的控制性能的能力。 展开更多

关键词 交直流混合微网 混合灵敏度 交直流断面 h_∞鲁棒控制 电压稳定

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感应电机调速系统的鲁棒最优控制 被引量：8

4

作者 王勋先 韩曾晋 何克忠 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第2期225-230,共6页

提出了一种新的鲁棒最优控制器的设计方法 ,该控制器包括一个鲁棒抗扰调节器和一个跟随型最优调节器 ,使用H∞ 鲁棒控制理论设计抗扰调节器 ,使用二次型最优控制理论设计跟随调节器 ,给出了具体的设计方法 .并将其应用于感应电机调速系... 提出了一种新的鲁棒最优控制器的设计方法 ,该控制器包括一个鲁棒抗扰调节器和一个跟随型最优调节器 ,使用H∞ 鲁棒控制理论设计抗扰调节器 ,使用二次型最优控制理论设计跟随调节器 ,给出了具体的设计方法 .并将其应用于感应电机调速系统中 。 展开更多

关键词 h∞鲁棒控制 最优控制 调速系统 感应电机

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基于直接状态空间理论的H_∞鲁棒控制器设计方法及实例 被引量：14

5

作者 王洪涛 王京 《微计算机信息》 北大核心 2005年第1期39-40,共2页

鲁棒性是系统的重要性能指标,H∞鲁棒控制能够解决系统存在不确定性时的鲁棒性问题。一般的H∞鲁棒控制器设计方法的计算量偏大,基于直接状态空间理论,通过无迭代的求解两个Riccati方程得到具有鲁棒性的控制器,从而解决了计算量偏大的... 鲁棒性是系统的重要性能指标,H∞鲁棒控制能够解决系统存在不确定性时的鲁棒性问题。一般的H∞鲁棒控制器设计方法的计算量偏大,基于直接状态空间理论,通过无迭代的求解两个Riccati方程得到具有鲁棒性的控制器,从而解决了计算量偏大的问题。最后讨论了H∞控制理论的应用。 展开更多

关键词 鲁棒性 h∞范数 h∞鲁棒控制 状态空间方法

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多时滞系统H_∞鲁棒控制(英文) 被引量：4

6

作者 屈百达 黄小原 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第6期836-841,共6页

文章首先提出了多时滞系统满足Ｈ∞性能指标的充分条件及带不确定性Ｒｉｃｃａｔｉ 不等式具有鲁棒性的充分必要条件。

关键词 不确定性 状态反馈 h∞鲁棒控制 多时滞系统

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特征结构配置和H_∞鲁棒控制的飞行控制器设计 被引量：3

7

作者 唐磊 陈澜 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2012年第4期172-175,共4页

常规的特征结构配置(EA)方法不能同时满足系统频域设计指标和鲁棒稳定性的要求,而H_∞鲁棒控制理论在设计控制器时,并没有考虑系统时域性能。为此,基于特征结构配置和H_∞鲁棒控制,设计一种直观的控制器。该控制器以特征结构配置作为内... 常规的特征结构配置(EA)方法不能同时满足系统频域设计指标和鲁棒稳定性的要求,而H_∞鲁棒控制理论在设计控制器时,并没有考虑系统时域性能。为此,基于特征结构配置和H_∞鲁棒控制,设计一种直观的控制器。该控制器以特征结构配置作为内环控制器,以H_∞鲁棒控制器作为外环控制器,使闭环系统能同时获得较好的时域动态特性、鲁棒稳定性以及指令跟踪性能力。通过对某无人机横侧向飞行控制的仿真,进一步验证了该方法的有效性。 展开更多

关键词 特征结构配置 h_∞鲁棒控制 鲁棒性 飞行控制

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基于LMI的舰船电力系统鲁棒H_∞建模方法研究 被引量：3

8

作者 刘维亭 郝鹏 《华东船舶工业学院学报》 2004年第4期11-16,共6页

基于鲁棒H∞控制的方法,提出并建立了3台发电机并联运行工况下舰船电力系统的数学模型。介绍了鲁棒控制的线性矩阵不等式LMI(LinearMatrixInequality)算法,利用该算法设计了状态反馈控制器,并对含有该控制器的系统进行了仿真研究。

关键词 线性矩阵不等式 舰船电力系统 h∞鲁棒 状态反馈控制器

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大跨度拱桥基于降阶模型的半主动鲁棒控制 被引量：2

9

作者 李正英 熊辉 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2010年第1期117-120,182,共5页

将磁流变阻尼器用于拱桥的减震控制,首先在模态分析的基础上对大跨度拱桥进行模型降阶,以用于控制系统设计。为解决大跨度拱桥降阶控制中模型简化而导致的未建模频域不确定性所引起的溢出问题,采用基于混合灵敏度的鲁棒控制策略来消除... 将磁流变阻尼器用于拱桥的减震控制,首先在模态分析的基础上对大跨度拱桥进行模型降阶,以用于控制系统设计。为解决大跨度拱桥降阶控制中模型简化而导致的未建模频域不确定性所引起的溢出问题,采用基于混合灵敏度的鲁棒控制策略来消除溢出不稳定。结合基于Sign函数的半主动控制算法,建立了拱桥磁流变阻尼器半主动鲁棒控制策略。最后,以西藏尼木大桥作为算例,对该拱桥采用上述半主动鲁棒控制和LQG半主动控制方法进行了减震控制分析比较。数值分析结果表明,该方法与通常的LQG控制方法相比,能有效的抑制溢出,保证系统具有更好的鲁棒性能。 展开更多

关键词 拱桥 磁流变阻尼器 h∞鲁棒控制 溢出不稳定

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水下潜器的鲁棒控制系统设计 被引量：2

10

作者 肖永利 张琛 +1 位作者 李振波 吴庆宪 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第11期1348-1351,共4页

讨论了单变量系统的定量反馈理论（ＱＦＴ）与Ｈ∞两种鲁棒控制设计方法之间的关系，并结合两种方法的优点对水下潜器的控制系统进行了设计研究．研究表明，ＱＦＴ 的设计问题可以通过设计指标的近似转换转化为Ｈ∞控制设计问题，这为... 讨论了单变量系统的定量反馈理论（ＱＦＴ）与Ｈ∞两种鲁棒控制设计方法之间的关系，并结合两种方法的优点对水下潜器的控制系统进行了设计研究．研究表明，ＱＦＴ 的设计问题可以通过设计指标的近似转换转化为Ｈ∞控制设计问题，这为Ｈ∞控制性能权函数选取提供了依据．使用Ｈ∞控制方法不需要太多的设计经验，但设计的控制器结构较复杂且存在保守性．用ＱＦＴ 方法可对Ｈ∞控制器再进行优化调整，调整后的控制器结构简单，易于工程实现．ＱＦＴ 与Ｈ∞控制之间的有效结合，降低了水下潜器鲁棒控制系统的设计难度． 展开更多

关键词 水下潜器 定量反馈理论 鲁棒控制 h∞控制

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超远程制导弹药H_∞鲁棒控制器设计

11

作者 王金柱 刘藻珍 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2004年第S6期292-294,298,共4页

超远程制导弹药作为一种多输入多输出被控对象,所处的环境和条件变化很大,而且整个弹道上对对象的稳定性、动态品质和稳态误差又有很高的设计要求,采用传统的控制方法难以满足。本文采用鲁棒控制理论,成功地解决了该复杂对象参数不确定... 超远程制导弹药作为一种多输入多输出被控对象,所处的环境和条件变化很大,而且整个弹道上对对象的稳定性、动态品质和稳态误差又有很高的设计要求,采用传统的控制方法难以满足。本文采用鲁棒控制理论,成功地解决了该复杂对象参数不确定以及干扰的影响。通过计算机仿真验证了鲁棒控制器的正确性。 展开更多

关键词 h_∞鲁棒控制 控制器 参数不确定

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悬臂梁结构振动系统的鲁棒主动控制优化

12

作者 何丽丽 郭庆林 +1 位作者 周小利 原冬霞 《公路交通科技》 CAS CSCD 北大核心 2017年第8期145-151,共7页

基于模型降阶的控制器由于忽略了高频未建模动态的影响,有可能产生溢出问题从而导致闭环系统不稳定,难以保证振动控制的效果,考虑高频未建模动态等不确定性问题影响,克服传统控制策略在振动主动控制中的不足,研究了柔性悬臂梁结构振动... 基于模型降阶的控制器由于忽略了高频未建模动态的影响,有可能产生溢出问题从而导致闭环系统不稳定,难以保证振动控制的效果,考虑高频未建模动态等不确定性问题影响,克服传统控制策略在振动主动控制中的不足,研究了柔性悬臂梁结构振动系统的H_∞鲁棒主动控制策略。基于ANSYS软件数值模拟得到压电柔性悬臂梁结构的模态振型,避免了试验建模的繁琐性、复杂性及较高的成本投入,通过与理论结果的比较,验证了ANSYS软件分析结果的正确性。通过模态分析提取了压电柔性悬臂梁结构的前3阶模态振型,剩余模态作为模型的不确定性加以考虑,通过分析系统存在的模型不确定性以及选取适当的权函数,最终完成了柔性悬臂梁结构振动系统的鲁棒控制器设计。通过从频率域上分析闭环传递函数的奇异值,表明权函数有较强的抑制外部干扰的能力,通过从时域上分析开环和闭环振动系统的单位阶跃响应,表明闭环振动系统的振幅很快趋于稳定且在较长时间内没有出现溢出不稳定现象,仿真结果表明,基于H_∞控制理论的混合灵敏度分析方法的鲁棒控制器能有效抑制悬臂梁的振动,振动系统的动态性能及鲁棒性能均得到了极大改善。 展开更多

关键词 汽车工程 振动主动控制 数值模拟 h_∞鲁棒控制 柔性结构 混合灵敏度

原文传递

H_∞在带有非线性不确定性伺服控制器中的应用

13

作者 李曦 唐小琦 +1 位作者 陈吉红 周济 《华中理工大学学报》 CSCD 北大核心 1999年第12期44-46,共3页

研究了一类状态存在非线性不确定性的鲁棒控制问题，针对所有未知有界的不确定性，以状态反馈标准Ｈ∞控制方法为基础，给出这类不确定性问题的设计方法，得到了控制器的参数化描述，对于有界的非线性摄动ＮＣ伺服控制系统，设计了相应... 研究了一类状态存在非线性不确定性的鲁棒控制问题，针对所有未知有界的不确定性，以状态反馈标准Ｈ∞控制方法为基础，给出这类不确定性问题的设计方法，得到了控制器的参数化描述，对于有界的非线性摄动ＮＣ伺服控制系统，设计了相应的控制器，使系统有较好的鲁棒性，并保证了控制精度． 展开更多

关键词 非线性 h∞鲁棒控制 伺服控制 不确定性系统

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不确定多时滞系统H_∞鲁棒控制

14

作者 屈百达 黄小原 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第6期657-660,共4页

研究不确定多时滞系统Ｈ∞鲁棒控制策略·通过论证，提出多时滞系统满足Ｈ∞设计指标的充分条件及带不确定性Ｒｉｃｃａｔｉ 不等式具有鲁棒性的充分必要条件·得到了带有不确定性的多时滞系统满足Ｈ∞设计指标的充分又最少保... 研究不确定多时滞系统Ｈ∞鲁棒控制策略·通过论证，提出多时滞系统满足Ｈ∞设计指标的充分条件及带不确定性Ｒｉｃｃａｔｉ 不等式具有鲁棒性的充分必要条件·得到了带有不确定性的多时滞系统满足Ｈ∞设计指标的充分又最少保守性的条件·对于给定指标，存在状态反馈控制器，使得闭环系统满足设计指标的充分又最少保守性的条件为Ｒｉｃｃａｔｉ 不等式成立· 展开更多

关键词 不确定性 状态反馈 h∞鲁棒控制 多时滞系统

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飞行器不确定性建模与μ-H_∞鲁棒动态逆控制 被引量：5

15

作者 梁宵 王宏伦 盖文东 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2012年第7期1066-1070,1076,共6页

针对动态逆方法作为一种先进飞行器控制方法因需被控对象精确的数学模型而难以保证算法鲁棒性的问题,在深入研究飞行器的不确定性模型基础上,将动态逆方法作为鲁棒控制的内环,对模型不确定性进行外环鲁棒控制补偿.在传统H∞控制基础上... 针对动态逆方法作为一种先进飞行器控制方法因需被控对象精确的数学模型而难以保证算法鲁棒性的问题,在深入研究飞行器的不确定性模型基础上,将动态逆方法作为鲁棒控制的内环,对模型不确定性进行外环鲁棒控制补偿.在传统H∞控制基础上进行了μ综合的分析与设计,并进行了最差情况分析.从仿真结果可以看出,这种方法既保证了动态逆方法的鲁棒性,又提高了整体控制性能. 展开更多

关键词 飞行器 不确定性建模 μ-h∞鲁棒控制 动态逆

原文传递

线性二次极小极大最优反馈控制的同步并行解法及充要条件

16

作者 王庆超 严利明 +1 位作者 李天书 任贵生 《宇航学报》 EI CSCD 北大核心 2000年第3期52-57,共6页

在线性系统鲁棒控制及H∞ 时域直接状态空间方法中 ,化为线性二次型 (LQ)极小极大 (MAXMIN)最优状态反馈控制问题是其方法之一。本文给出的线性二次极小极大最优反馈控制的同步并行解法克服了先寻极大这种逐次寻优算法的困难。而且 ,只... 在线性系统鲁棒控制及H∞ 时域直接状态空间方法中 ,化为线性二次型 (LQ)极小极大 (MAXMIN)最优状态反馈控制问题是其方法之一。本文给出的线性二次极小极大最优反馈控制的同步并行解法克服了先寻极大这种逐次寻优算法的困难。而且 ,只需存在 (增广系统 )Riccati一般矩阵代数方程的对称镇定解 ,即可获得充分且必要条件的最优反馈控制及抑制干扰 (反馈 ) 展开更多

关键词 线性二次极小极大最优反馈控制 时域h∞鲁棒控制

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一种卷绕传输系统的建模、辨识与混合灵敏度H_∞鲁棒控制

17

作者 徐昱琳 杨向萍 《东华大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2004年第2期75-79,共5页

介绍了一个由开卷轴、拖动轴、收卷轴和两个张力感应器组成的织物卷绕传输系统的建模及模型的参数辨识,并采用混合灵敏度多变量H_∞鲁棒控制来改善系统的控制性能,减少织物张力与速度之间的耦和。

关键词 卷绕传输系统 建模 辨识 混合灵敏度h∞鲁棒控制

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基于LMI的永磁同步电机鲁棒H_(∞)自补偿滑模控制 被引量：13

18

作者 王雨虹 张威 +1 位作者 韩冰 付华 《电力系统保护与控制》 CSCD 北大核心 2021年第5期81-90,共10页

针对传统矢量控制方案由滑模增益选择保守造成抗负载扰动与参数摄动等不确定因素的鲁棒性差的问题,设计了基于线性矩阵不等式(LMI)的鲁棒H_(∞)滑模速度控制器和电流控制器。在速度控制器设计中,将求解H_(∞)状态反馈控制器增益问题转... 针对传统矢量控制方案由滑模增益选择保守造成抗负载扰动与参数摄动等不确定因素的鲁棒性差的问题,设计了基于线性矩阵不等式(LMI)的鲁棒H_(∞)滑模速度控制器和电流控制器。在速度控制器设计中,将求解H_(∞)状态反馈控制器增益问题转化为求解具有约束条件的LMI问题,从而求出H_(∞)状态反馈控制器增益,构成滑模面。在此基础上,设计出基于范数有界的滑模控制律,使系统状态可以实现有限时间内到达所需滑模面。在电流控制器设计中,同理设计出滑模面与滑模控制律,对于滑模控制律中的复合项采用自适应方式进行估计,消除了滑模开关增益选择的保守性。仿真与实验验证了所提控制策略的有效性。 展开更多

关键词 h_(∞)滑模控制 永磁同步电机 线性矩阵不等式 自适应补偿 滑模增益

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机器人柔性手臂混合ITAE最佳鲁棒控制研究 被引量：2

19

作者 崔玲丽 肖志权 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2003年第13期64-67,共4页

机器人柔性手臂动力学模型的复杂性及客观系统中的不确定因素,使传统的控制系统很难达到预定的控制要求,寻求鲁棒性强的控制策略势在必行。针对模型参数及扰动的不确定性,进行混合ITAE最佳控制、H∞PID鲁棒控制策略研究,同时利用遗传算... 机器人柔性手臂动力学模型的复杂性及客观系统中的不确定因素,使传统的控制系统很难达到预定的控制要求,寻求鲁棒性强的控制策略势在必行。针对模型参数及扰动的不确定性,进行混合ITAE最佳控制、H∞PID鲁棒控制策略研究,同时利用遗传算法(GA)的隐含并行性和全局搜索特点整定控制器的控制参数以达到混合ITAE、H∞优化性能,并用MATLAB软件进行数值仿真,结果表明这种控制设计方法适用于柔性机器人手臂的控制。 展开更多

关键词 遗传算法 ITAE最佳控制 h∞PID鲁捧控制 柔性 机器人手臂

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数据驱动的结构振动鲁棒控制策略研究

20

作者 唐介 蒋纪元 +1 位作者 赵坤 李映辉 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第19期194-201,共8页

振动控制工程中实际结构模型复杂,难以通过机理建模构建振动控制系统。提出基于数据驱动的子空间辨识和H_(∞)鲁棒控制构建结构振动抑制策略。根据实际被控系统所遭受的外扰以及作动器、传感器的布置情况,首先,确立出被控系统的扰动、... 振动控制工程中实际结构模型复杂,难以通过机理建模构建振动控制系统。提出基于数据驱动的子空间辨识和H_(∞)鲁棒控制构建结构振动抑制策略。根据实际被控系统所遭受的外扰以及作动器、传感器的布置情况,首先,确立出被控系统的扰动、控制输入和量测输出等参数;接着,分别对系统施加扰动力和主动作动力并采集此时系统的输入和响应数据;然后,根据采集到的输入输出的数据,运用子空间辨识法得到扰动、输入与输出间的传递函数;最后,通过H_(∞)鲁棒控制理论将得到的传递函数进行组装构建出系统的广义控制对象,并求解出了系统的反馈控制器。并以一多自由度箭载载荷隔振模型为例,建立系统的动力学方程,并通过该系统的仿真数据重构系统的传递函数模型,结果表明通过将重构的广义模型所求解出的反馈控制器代入原系统后,扰动到控制输出间的传递率在谐振峰区间相比原系统得到极大的降低;时域上,在外界扰动下反馈控制系统相比无控系统其稳态响应的幅值大大降低,系统在外扰下的动态指标都得到极大改善。 展开更多

关键词 振动控制 数据驱动 子空间辨识 h_(∞)鲁棒控制

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