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MMC-HVDC的二阶线性自抗扰控制策略
被引量:
20
1
作者
张芳
张光耀
李传栋
《电力自动化设备》
EI
CSCD
北大核心
2017年第11期92-98,共7页
基于模块化多电平换流器的高压直流输电(MMC-HVDC)技术已得到广泛运用,但传统基于dq同步旋转坐标系的双闭环PI控制中电流内环需要依赖系统数学模型进行前馈解耦补偿,并且一阶非线性自抗扰控制器设计参数过多、整定困难。针对上述问题,...
基于模块化多电平换流器的高压直流输电(MMC-HVDC)技术已得到广泛运用,但传统基于dq同步旋转坐标系的双闭环PI控制中电流内环需要依赖系统数学模型进行前馈解耦补偿,并且一阶非线性自抗扰控制器设计参数过多、整定困难。针对上述问题,提出了MMC-HVDC的二阶线性自抗扰控制策略。设计了MMCHVDC的双闭环二阶线性自抗扰控制器,实现了有功和无功功率的完全解耦控制,所设计控制器还具有响应速度快、抗扰能力强以及不依赖被控对象数学模型等优点;为了降低桥臂子模块的开关次数,改进了子模块电容电压平衡控制算法;在PSCAD/EMTDC中搭建了21电平MMC-HVDC的电磁暂态仿真模型,通过仿真验证了所设计控制器具有良好的控制性能和电容电压平衡控制算法的有效性。
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关键词
MMC-HVDC
高压直流输电
线性自抗扰控制器
电容电压平衡控制算法
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职称材料
基于自抗扰控制算法的麦克斯韦快刀伺服控制系统
被引量:
8
2
作者
房丰洲
陈晓菲
+1 位作者
张效栋
李泽骁
《纳米技术与精密工程》
CSCD
北大核心
2017年第5期335-341,共7页
使用麦克斯韦力驱动的快速伺服刀具加工自由曲面,可以获得表面质量更优的加工效果.在快刀控制系统中引入适当的控制方式能够改善快刀的频响性能.本文针对麦克斯韦快刀,搭建包括软硬件在内的控制系统,硬件控制结构采用FPGA+DSP嵌入式控...
使用麦克斯韦力驱动的快速伺服刀具加工自由曲面,可以获得表面质量更优的加工效果.在快刀控制系统中引入适当的控制方式能够改善快刀的频响性能.本文针对麦克斯韦快刀,搭建包括软硬件在内的控制系统,硬件控制结构采用FPGA+DSP嵌入式控制架构,并加入自抗扰先进控制算法实现系统良好的抗干扰性能.为验证闭环控制系统性能,在自主搭建的精密位移测试平台进行系统位移分辨力和闭环带宽的测试,测试结果表明系统位移分辨力为5 nm,对频率108 Hz、峰峰值16μm正弦信号的跟踪误差为0.136μm,对频率540 Hz、峰峰值16μm正弦信号的跟踪误差为0.094μm.快刀系统行程50μm,闭环带宽4 kHz.线下仿真加工实验验证了快刀系统对常规面型的加工能力.
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关键词
快速伺服刀具
自抗扰控制算法
闭环控制系统
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职称材料
基于RBF-ADRC控制算法的三维针刺机多电动机协同控制
3
作者
李晟源
崔江红
+1 位作者
徐航
胡泽翰
《上海纺织科技》
2024年第11期34-39,43,共7页
针对纺织行业高端非织造三维针刺机多电动机协同控制问题,采用RBF神经网络与ADRC自抗扰控制算法相结合的协同控制策略,针对协同控制问题中的多电动机同步误差,采用偏差耦合控制结构,通过速度补偿器补偿电动机间的同步误差,实现了对两台...
针对纺织行业高端非织造三维针刺机多电动机协同控制问题,采用RBF神经网络与ADRC自抗扰控制算法相结合的协同控制策略,针对协同控制问题中的多电动机同步误差,采用偏差耦合控制结构,通过速度补偿器补偿电动机间的同步误差,实现了对两台永磁同步电动机为被控对象的多电动机精确协同控制。通过试验验证,该控制策略能够有效地减小同步误差,提高设备的协同性能。仿真结果表明,提出的基于RBF-ADRC控制算法的多电动机协同控制器,较传统PID控制和ADRC控制具有响应迅速,超调量极小,稳定性高等优势,可有效提高针刺设备的生产效率和生产质量。
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关键词
针刺机
多电动机协同控制
RBF神经网络
自抗扰控制算法
原文传递
基于前馈模糊自抗扰的燃气热水器温度控制
被引量:
2
4
作者
左海强
陈磊
+4 位作者
张忠岩
陆亚彪
王宗明
曹冠忠
王荣迪
《中国石油大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第6期184-190,共7页
燃气热水器系统是一个复杂的控制系统,具有大时滞、惯性大、抗干扰能力弱的特点,其控制性能的好坏直接影响用户的使用体验和对产品的评价。针对现有燃气热水器在温度控制中存在的大时滞和惯性大现象造成的温度控制效果不佳等问题,提出...
燃气热水器系统是一个复杂的控制系统,具有大时滞、惯性大、抗干扰能力弱的特点,其控制性能的好坏直接影响用户的使用体验和对产品的评价。针对现有燃气热水器在温度控制中存在的大时滞和惯性大现象造成的温度控制效果不佳等问题,提出一种由前馈控制、模糊控制和自抗扰控制相结合的前馈模糊自抗扰复合控制算法;对其开机恒温性能进行仿真分析,并对热水器开机恒温、调温恒温、水流量波动恒温以及切阀恒温性能进行试验研究。结果表明:基于前馈Fuzzy-LADRC控制算法的燃气热水器相较于原机开机恒温调节时间减少了38.3%,调温恒温调节时间减少了33.7%,水流量波动恒温调节改善了45.7%,切阀恒温调节时间减少了55.3%;新控制算法调节时间短,抗干扰能力强,大大提高了燃气热水器的恒温性能。
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关键词
自抗扰控制
模糊控制
前馈控制
复合控制算法
燃气热水器
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职称材料
基于线性自抗扰控制的隧道通风节能控制研究
被引量:
3
5
作者
刘源翔
侯亚楠
+2 位作者
雷凌昱
孟春雷
王宏丹
《公路交通科技》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第11期180-187,共8页
为了提高隧道通风控制系统的响应速度和运行效率,减少调节过程中的系统波动和能量损耗,降低隧道内车流量、车速、天气、事故等因素对风机控制效果的影响,解决调节过程中存在的非线性、滞后性、波动性等问题,研究了线性自抗扰的隧道通风...
为了提高隧道通风控制系统的响应速度和运行效率,减少调节过程中的系统波动和能量损耗,降低隧道内车流量、车速、天气、事故等因素对风机控制效果的影响,解决调节过程中存在的非线性、滞后性、波动性等问题,研究了线性自抗扰的隧道通风控制方法。以短型隧道的通风系统为研究对象,将隧道烟雾浓度作为控制目标。将隧道通风过程分成两个控制阶段,并通过等效分析,简化为一个参数摄动的一阶时滞系统。基于线性自抗扰控制方法,构建了扩张状态观测器。将控制模型中的系统波动参数和外界扰动作为一种扩张状态进行了观测,并进行了实时估计和补偿。以系统控制稳定为目标,研究构建了控制器参数的选择约束条件。基于隧道通风控制模型的结构和特性,选择了控制器参数。在不同工况下的仿真结果表明:与传统控制器相比,线性自抗扰控制器缩短了约30%的系统调节时间,提高了响应速度;调节过程中超调量下降了18%,减少了约20%的风机需求功率,降低了系统波动,提高了风机运行效率和控制精度;当系统模型参数存在20%~30%的波动时,线性自抗扰控制器能够有效地抑制参数波动对控制效果的影响,使风机控制系统能够保持一定的稳定性,具有较强的鲁棒性。
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关键词
隧道工程
线性自抗扰控制器
风机控制算法
通风系统
参数波动
降低能耗
原文传递
任务空间内旋翼飞行机器人目标物作业控制
被引量:
2
6
作者
周川
丁力
《电光与控制》
CSCD
北大核心
2019年第9期84-89,共6页
旋翼飞行机器人是在多旋翼飞行器上加装机械臂的新型空中机器人系统。针对其与外界环境的交互作业,提出了一种抗干扰任务空间目标物作业控制策略。首先,在广义坐标系下推导出旋翼飞行机器人的运动学模型与动力学模型,明确了系统的输入...
旋翼飞行机器人是在多旋翼飞行器上加装机械臂的新型空中机器人系统。针对其与外界环境的交互作业,提出了一种抗干扰任务空间目标物作业控制策略。首先,在广义坐标系下推导出旋翼飞行机器人的运动学模型与动力学模型,明确了系统的输入输出关系;其次,将整个系统分为位置、姿态和机械臂3个控制环,并采用线性自抗扰控制算法设计了抗干扰控制器,在控制算法中,将线性扩张观测器和PD控制律分别用来估计与补偿集总干扰;进而,分析了所设计控制算法的稳定性以及对控制器参数进行了整定;最后,搭建了实验系统对目标物抓取作业控制进行了实验验证。实验结果表明,所提控制算法抗干扰能力强、响应速度快,能够有效保持旋翼飞行机器人作业时的位姿稳定。
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关键词
旋翼飞行机器人
运动学模型
动力学模型
目标物作业控制
线性自抗扰控制算法
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职称材料
题名
MMC-HVDC的二阶线性自抗扰控制策略
被引量:
20
1
作者
张芳
张光耀
李传栋
机构
天津大学智能电网教育部重点实验室
国网福建省电力有限公司电力科学研究院
出处
《电力自动化设备》
EI
CSCD
北大核心
2017年第11期92-98,共7页
文摘
基于模块化多电平换流器的高压直流输电(MMC-HVDC)技术已得到广泛运用,但传统基于dq同步旋转坐标系的双闭环PI控制中电流内环需要依赖系统数学模型进行前馈解耦补偿,并且一阶非线性自抗扰控制器设计参数过多、整定困难。针对上述问题,提出了MMC-HVDC的二阶线性自抗扰控制策略。设计了MMCHVDC的双闭环二阶线性自抗扰控制器,实现了有功和无功功率的完全解耦控制,所设计控制器还具有响应速度快、抗扰能力强以及不依赖被控对象数学模型等优点;为了降低桥臂子模块的开关次数,改进了子模块电容电压平衡控制算法;在PSCAD/EMTDC中搭建了21电平MMC-HVDC的电磁暂态仿真模型,通过仿真验证了所设计控制器具有良好的控制性能和电容电压平衡控制算法的有效性。
关键词
MMC-HVDC
高压直流输电
线性自抗扰控制器
电容电压平衡控制算法
Keywords
MMC-HVDC
HVDC
power
transmission
linear
active
disturbance
rejection
control
ler
capacitor
voltage
balancing
control
algorithm
分类号
TM721.1 [电气工程—电力系统及自动化]
TM46
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职称材料
题名
基于自抗扰控制算法的麦克斯韦快刀伺服控制系统
被引量:
8
2
作者
房丰洲
陈晓菲
张效栋
李泽骁
机构
精密测试技术及仪器国家重点实验室(天津大学)
出处
《纳米技术与精密工程》
CSCD
北大核心
2017年第5期335-341,共7页
基金
国家自然科学基金资助项目(51375337)
天津市应用基础与前沿技术研究青年基金资助项目(14JCQNJC05200)
文摘
使用麦克斯韦力驱动的快速伺服刀具加工自由曲面,可以获得表面质量更优的加工效果.在快刀控制系统中引入适当的控制方式能够改善快刀的频响性能.本文针对麦克斯韦快刀,搭建包括软硬件在内的控制系统,硬件控制结构采用FPGA+DSP嵌入式控制架构,并加入自抗扰先进控制算法实现系统良好的抗干扰性能.为验证闭环控制系统性能,在自主搭建的精密位移测试平台进行系统位移分辨力和闭环带宽的测试,测试结果表明系统位移分辨力为5 nm,对频率108 Hz、峰峰值16μm正弦信号的跟踪误差为0.136μm,对频率540 Hz、峰峰值16μm正弦信号的跟踪误差为0.094μm.快刀系统行程50μm,闭环带宽4 kHz.线下仿真加工实验验证了快刀系统对常规面型的加工能力.
关键词
快速伺服刀具
自抗扰控制算法
闭环控制系统
Keywords
fast
tool
servo
active
disturbance
rejection
control
algorithm
closed-loop
control
system
分类号
TG71 [金属学及工艺—刀具与模具]
TP273 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
基于RBF-ADRC控制算法的三维针刺机多电动机协同控制
3
作者
李晟源
崔江红
徐航
胡泽翰
机构
中原工学院机电学院
中原工学院先进纺织装备技术省部共建协同创新中心
出处
《上海纺织科技》
2024年第11期34-39,43,共7页
基金
2021年度中国纺织工业联合会科技指导性项目(2021102)。
文摘
针对纺织行业高端非织造三维针刺机多电动机协同控制问题,采用RBF神经网络与ADRC自抗扰控制算法相结合的协同控制策略,针对协同控制问题中的多电动机同步误差,采用偏差耦合控制结构,通过速度补偿器补偿电动机间的同步误差,实现了对两台永磁同步电动机为被控对象的多电动机精确协同控制。通过试验验证,该控制策略能够有效地减小同步误差,提高设备的协同性能。仿真结果表明,提出的基于RBF-ADRC控制算法的多电动机协同控制器,较传统PID控制和ADRC控制具有响应迅速,超调量极小,稳定性高等优势,可有效提高针刺设备的生产效率和生产质量。
关键词
针刺机
多电动机协同控制
RBF神经网络
自抗扰控制算法
Keywords
needling
machine
multi-motor
cooperative
control
RBF
neural
network
active
disturbance
rejection
control
algorithm
分类号
TS103.7 [轻工技术与工程—纺织工程]
原文传递
题名
基于前馈模糊自抗扰的燃气热水器温度控制
被引量:
2
4
作者
左海强
陈磊
张忠岩
陆亚彪
王宗明
曹冠忠
王荣迪
机构
中国石油大学(华东)新能源学院
陕西省天然气股份有限公司
青岛杰瑞工控技术有限公司
中国船舶重工集团公司七五○试验场
青岛经济技术开发区海尔热水器有限公司
出处
《中国石油大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第6期184-190,共7页
基金
山东省重点研发计划(2020CXGC011201)。
文摘
燃气热水器系统是一个复杂的控制系统,具有大时滞、惯性大、抗干扰能力弱的特点,其控制性能的好坏直接影响用户的使用体验和对产品的评价。针对现有燃气热水器在温度控制中存在的大时滞和惯性大现象造成的温度控制效果不佳等问题,提出一种由前馈控制、模糊控制和自抗扰控制相结合的前馈模糊自抗扰复合控制算法;对其开机恒温性能进行仿真分析,并对热水器开机恒温、调温恒温、水流量波动恒温以及切阀恒温性能进行试验研究。结果表明:基于前馈Fuzzy-LADRC控制算法的燃气热水器相较于原机开机恒温调节时间减少了38.3%,调温恒温调节时间减少了33.7%,水流量波动恒温调节改善了45.7%,切阀恒温调节时间减少了55.3%;新控制算法调节时间短,抗干扰能力强,大大提高了燃气热水器的恒温性能。
关键词
自抗扰控制
模糊控制
前馈控制
复合控制算法
燃气热水器
Keywords
active
disturbance
rejection
control
fuzzy
control
feedforward
control
compound
control
algorithm
gas
water
heater
分类号
TB27 [一般工业技术—工程设计测绘]
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职称材料
题名
基于线性自抗扰控制的隧道通风节能控制研究
被引量:
3
5
作者
刘源翔
侯亚楠
雷凌昱
孟春雷
王宏丹
机构
北京中交国通智能交通系统技术有限公司
出处
《公路交通科技》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第11期180-187,共8页
基金
国家重点研发计划项目(2021YFB1600200)。
文摘
为了提高隧道通风控制系统的响应速度和运行效率,减少调节过程中的系统波动和能量损耗,降低隧道内车流量、车速、天气、事故等因素对风机控制效果的影响,解决调节过程中存在的非线性、滞后性、波动性等问题,研究了线性自抗扰的隧道通风控制方法。以短型隧道的通风系统为研究对象,将隧道烟雾浓度作为控制目标。将隧道通风过程分成两个控制阶段,并通过等效分析,简化为一个参数摄动的一阶时滞系统。基于线性自抗扰控制方法,构建了扩张状态观测器。将控制模型中的系统波动参数和外界扰动作为一种扩张状态进行了观测,并进行了实时估计和补偿。以系统控制稳定为目标,研究构建了控制器参数的选择约束条件。基于隧道通风控制模型的结构和特性,选择了控制器参数。在不同工况下的仿真结果表明:与传统控制器相比,线性自抗扰控制器缩短了约30%的系统调节时间,提高了响应速度;调节过程中超调量下降了18%,减少了约20%的风机需求功率,降低了系统波动,提高了风机运行效率和控制精度;当系统模型参数存在20%~30%的波动时,线性自抗扰控制器能够有效地抑制参数波动对控制效果的影响,使风机控制系统能够保持一定的稳定性,具有较强的鲁棒性。
关键词
隧道工程
线性自抗扰控制器
风机控制算法
通风系统
参数波动
降低能耗
Keywords
tunnel
engineering
linear
active
disturbance
rejection
control
ler(LADRC)
fan
control
algorithm
ventilation
system
parameter
fluctuation
reduce
energy
consumption
分类号
U453.5 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
原文传递
题名
任务空间内旋翼飞行机器人目标物作业控制
被引量:
2
6
作者
周川
丁力
机构
江苏理工学院
江苏理工学院机械工程学院
香港理工大学工业及系统工程学系
出处
《电光与控制》
CSCD
北大核心
2019年第9期84-89,共6页
基金
国家自然科学基金(51405209)
江苏省基础研究计划(自然科学基金)资助项目(BK20170315)
常州市应用基础研究计划(CJ201 79017)
文摘
旋翼飞行机器人是在多旋翼飞行器上加装机械臂的新型空中机器人系统。针对其与外界环境的交互作业,提出了一种抗干扰任务空间目标物作业控制策略。首先,在广义坐标系下推导出旋翼飞行机器人的运动学模型与动力学模型,明确了系统的输入输出关系;其次,将整个系统分为位置、姿态和机械臂3个控制环,并采用线性自抗扰控制算法设计了抗干扰控制器,在控制算法中,将线性扩张观测器和PD控制律分别用来估计与补偿集总干扰;进而,分析了所设计控制算法的稳定性以及对控制器参数进行了整定;最后,搭建了实验系统对目标物抓取作业控制进行了实验验证。实验结果表明,所提控制算法抗干扰能力强、响应速度快,能够有效保持旋翼飞行机器人作业时的位姿稳定。
关键词
旋翼飞行机器人
运动学模型
动力学模型
目标物作业控制
线性自抗扰控制算法
Keywords
rotary-wing
flight
robot
kinematical
model
dynamical
model
object
operational
control
linear
active
disturbance
rejection
control
algorithm
分类号
TP273 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
MMC-HVDC的二阶线性自抗扰控制策略
张芳
张光耀
李传栋
《电力自动化设备》
EI
CSCD
北大核心
2017
20
下载PDF
职称材料
2
基于自抗扰控制算法的麦克斯韦快刀伺服控制系统
房丰洲
陈晓菲
张效栋
李泽骁
《纳米技术与精密工程》
CSCD
北大核心
2017
8
下载PDF
职称材料
3
基于RBF-ADRC控制算法的三维针刺机多电动机协同控制
李晟源
崔江红
徐航
胡泽翰
《上海纺织科技》
2024
0
原文传递
4
基于前馈模糊自抗扰的燃气热水器温度控制
左海强
陈磊
张忠岩
陆亚彪
王宗明
曹冠忠
王荣迪
《中国石油大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
2
下载PDF
职称材料
5
基于线性自抗扰控制的隧道通风节能控制研究
刘源翔
侯亚楠
雷凌昱
孟春雷
王宏丹
《公路交通科技》
CAS
CSCD
北大核心
2023
3
原文传递
6
任务空间内旋翼飞行机器人目标物作业控制
周川
丁力
《电光与控制》
CSCD
北大核心
2019
2
下载PDF
职称材料
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