基于协同控制理论的非线性直流附加控制器设计 被引量：8

1

作者 邹延生 董萍 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2017年第4期210-217,共8页

为提高高压直流联络线所连交流系统的暂态稳定性,针对大规模交直流互联电网的非线性及其建模的不准确性,设计了一种新型的基于协同控制的直流附加控制器并将其用于多区域交直流混联系统中。首先根据各区域惯量中心设计合适的宏变量和流... 为提高高压直流联络线所连交流系统的暂态稳定性,针对大规模交直流互联电网的非线性及其建模的不准确性,设计了一种新型的基于协同控制的直流附加控制器并将其用于多区域交直流混联系统中。首先根据各区域惯量中心设计合适的宏变量和流形,推导出基于协同控制直流附加控制器的解析表达式;然后以区域惯量中心角频率偏差和直流功率偏差最小为目标函数,采用遗传算法优化控制器参数;最后将所设计的控制器分别用于两区域交直流并联系统和多馈入系统,并采用PSCAD搭建详细模型进行时域仿真。仿真结果表明,与基于极点配置线性化方法和基于滑模控制非线性方法的直流附加控制器相比,提出的协同控制方法具有更好的控制效果,能够有效地抑制区间功率振荡。此外,该控制器的推导对系统模型的依赖性不强,且对不同负荷模型、不同运行方式和广域测量信号的延时具有较强的鲁棒性。 展开更多

关键词 高压直流输电 附加控制 协同控制 惯量中心 暂态稳定性 鲁棒性

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MMC控制器小信号稳定性判据研究

2

作者 伍双喜 刘洋 +2 位作者 朱誉 王姗 郑乐 《浙江电力》 2024年第8期36-46,共11页

基于MMC(模块化多电平换流器)的高压直流输电广泛应用于大规模新能源外送,然而MMC控制器的惯性滞后特性可能带来小信号稳定性问题。首先,分析同步发电机的机械惯性,类比提出适用于MMC控制器的惯性二阶统一表达式。然后,基于MMC闭环控制... 基于MMC(模块化多电平换流器)的高压直流输电广泛应用于大规模新能源外送,然而MMC控制器的惯性滞后特性可能带来小信号稳定性问题。首先,分析同步发电机的机械惯性,类比提出适用于MMC控制器的惯性二阶统一表达式。然后,基于MMC闭环控制器的动态特性和惯性滞后特性,提出连接弱电网的MMC控制器的小信号稳定性判据。最后,通过对双侧MMC并网系统的仿真分析,验证了所提稳定性判据的正确性。 展开更多

关键词 模块化多电平换流器 闭环控制器 控制器惯性 控制器增益 小信号稳定性

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PMSM伺服控制器参数的实时自动校正 被引量：1

3

作者 郭庆鼎 赵希梅 《组合机床与自动化加工技术》 2006年第11期54-56,共3页

文章以交流永磁同步伺服电机(PMSM)速度控制系统为研究对象,阐述了一种新颖的PI控制器的参数实时校正的方法。这种方法的最大特点在于基于非模型即可确定转动惯量的估计值,并可根据这一估计值来实时地调整PI控制器的参数。此方法的另一... 文章以交流永磁同步伺服电机(PMSM)速度控制系统为研究对象,阐述了一种新颖的PI控制器的参数实时校正的方法。这种方法的最大特点在于基于非模型即可确定转动惯量的估计值,并可根据这一估计值来实时地调整PI控制器的参数。此方法的另一特点在于它在大大提高了传统PI控制器的性能的同时,保留了PI控制器较为简单的结构和特点。仿真结果表明了此种方法的有效性,以及快速性、动态性能良好的特点。 展开更多

关键词 永磁同步电机 PI控制器 转动惯量 自动校正

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基于改进粒子群优化算法的自主水下航行器深度控制 被引量：2

4

作者 罗建超 朱心科 《舰船科学技术》 北大核心 2022年第8期64-68,共5页

为解决欠驱动自主式水下航行器的定深控制问题,建立欠驱动自主式水下航行器的数学模型,选用经典的PID控制器对其进行控制。为使控制器的各项性能指标良好,控制器的参数整定选用粒子群优化算法。粒子群算法在迭代过程中容易出现粒子早熟... 为解决欠驱动自主式水下航行器的定深控制问题,建立欠驱动自主式水下航行器的数学模型,选用经典的PID控制器对其进行控制。为使控制器的各项性能指标良好,控制器的参数整定选用粒子群优化算法。粒子群算法在迭代过程中容易出现粒子早熟现象,为了避免这一现象,本文引入指数函数,对粒子群迭代公式的惯性权重进行动态调整,延长了粒子的大范围搜索时间。在Matlab 2019b环境下进行仿真,通过纵向对比,证明了改进算法的可行性,将改进后的算法与ZN整定算法进行对比,结果表明,改进粒子群算法表现更佳。 展开更多

关键词 粒子群优化 PID控制器 自主水下航行器 惯性权重

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永磁同步电机控制系统PID参数在线辩识新方法 被引量：1

5

作者 许文强 王艾萌 +2 位作者 孟明 魏亮 来旭红 《华北电力大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2009年第4期16-19,共4页

传统的PI控制器不具备参数在线辨识功能,这使得系统的性能达不到最优的控制。目前,PID参数在线辨识功能在高性能交流永磁伺服控制系统中受到越来越广泛的重视。根据速度环等效原理和经典控制理论,推导出了转动惯量的数学表达式及其与PI... 传统的PI控制器不具备参数在线辨识功能,这使得系统的性能达不到最优的控制。目前,PID参数在线辨识功能在高性能交流永磁伺服控制系统中受到越来越广泛的重视。根据速度环等效原理和经典控制理论,推导出了转动惯量的数学表达式及其与PI参数的关系,并结合查表法整定PI参数,算法简单,适用性较强。 展开更多

关键词 PI控制器 转动惯量 参数在线辨识 永磁同步电机

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具有多惯性环节系统的数字控制器设计方法

6

作者 翟子楠 王化冰 《平顶山师专学报》 2001年第2期14-15,共2页

数字控制器是微机控制系统的核心 。

关键词 数字控制器 惯性环节 PID算法 微机控制系统 设计方法 设计原理

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基于CPSO的压铸机快速压射非线性闭环控制

7

作者 杨博 韩云涛 《铸造技术》 CAS 北大核心 2013年第11期1551-1554,共4页

针对压铸机快速压射系统PID控制器参数快速寻优问题,提出了一种混沌粒子群优化(CPSO)算法。该算法利用混沌序列对惯性权重进行混沌变异,添加混沌扰动项对陷入局部最优值的种群进行混沌搜索。通过仿真对比试验表明,该算法相对于一般的粒... 针对压铸机快速压射系统PID控制器参数快速寻优问题,提出了一种混沌粒子群优化(CPSO)算法。该算法利用混沌序列对惯性权重进行混沌变异,添加混沌扰动项对陷入局部最优值的种群进行混沌搜索。通过仿真对比试验表明,该算法相对于一般的粒子群优化方法具有更好的收敛速度和精度,能显著提高PID控制器的寻优速度,从而实现压铸机快速压射系统的最优控制。 展开更多

关键词 压铸机 快速压射 PID控制器 CPSO算法 惯性权重 混沌搜索

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基于永磁同步电机模型辨识与补偿的自抗扰控制器 被引量：94

8

作者 刘志刚 李世华 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第24期118-123,共6页

在用1阶自抗扰(active disturbance rejection controller,ADRC)控制的永磁同步电机(permanent magnetic synchr-onous motor,PMSM)调速系统中,当扰动变化大时,扩张的状态观测器(extended state observer,ESO)难以保证对扰动的估计精度... 在用1阶自抗扰(active disturbance rejection controller,ADRC)控制的永磁同步电机(permanent magnetic synchr-onous motor,PMSM)调速系统中,当扰动变化大时,扩张的状态观测器(extended state observer,ESO)难以保证对扰动的估计精度。为了使ESO对扰动有更好的估计,提高1阶自抗扰控制器的性能,提出了PMSM调速系统的模型补偿自抗扰控制器方案。辨识出系统的部分模型,利用部分模型信息在一阶自抗扰控制器对扰动进行部分补偿,从而减小了ESO对扰动估计的压力,使得扰动估计精度提高。仿真结果表明,该算法具有更好的抗负载扰动能力。 展开更多

关键词 永磁同步电机 自抗扰控制器 惯量辨识 负载力矩观测 模型补偿

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基于自抗扰控制器的永磁同步电机位置伺服系统 被引量：83

9

作者 孙凯 许镇琳 +2 位作者 盖廓 邹积勇 窦汝振 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第15期43-46,共4页

设计了一种新颖的基于自抗扰控制器的永磁同步电动机位置伺服系统。该系统通过跟踪-微分器为给定位置信号提供一个过渡过程,克服了系统响应速度和超调之间的矛盾,使得系统响应快且没有超调;通过扩展状态观测器将系统的负载、转动惯量和... 设计了一种新颖的基于自抗扰控制器的永磁同步电动机位置伺服系统。该系统通过跟踪-微分器为给定位置信号提供一个过渡过程,克服了系统响应速度和超调之间的矛盾,使得系统响应快且没有超调;通过扩展状态观测器将系统的负载、转动惯量和定子电阻等参数变化带来的扰动观测出来并加以补偿,提高了系统的抗干扰能力;通过非线性状态误差反馈律实现了“小误差大增益,大误差小增益”的非线性控制,提高了控制精度。仿真结果表明,该系统具有响应快、无超调、稳态精度高的特点,对负载、转动惯量和定子电阻的变化具有很强的鲁棒性。 展开更多

关键词 永磁同步电机 伺服系统 位置控制器 自抗扰控制器 负载扰动 定子电阻 转动惯量

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基于粒子群算法的PID控制器参数优化 被引量：32

10

作者 杜美君 张伟 谢亚莲 《电子科技》 2019年第6期7-11,共5页

粒子群算法是一种智能算法,在PID控制器参数整定的应用中可取得更优的效果。为解决传统的粒子群算法早熟收敛和收敛速度慢的缺点,文中采用了一种基于相似度动态调整惯性权重的方法,即越靠近目前最优粒子的个体被赋予越小的惯性权重值。... 粒子群算法是一种智能算法,在PID控制器参数整定的应用中可取得更优的效果。为解决传统的粒子群算法早熟收敛和收敛速度慢的缺点,文中采用了一种基于相似度动态调整惯性权重的方法,即越靠近目前最优粒子的个体被赋予越小的惯性权重值。最后用MATLAB对等温连续搅拌釜反应器仿真。与标准的PSO算法整定方法相比,改进的粒子群算法稳定时间为230.1s,比传统粒子群算法524.7s的稳定时间缩小了一半,表明改进的算法对PID控制器的参数优化有着较优的收敛效果。 展开更多

关键词 改进PSO算法 PID控制器 参数整定 相似度 惯性权重 搅拌釜反应器 仿真

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基于改进PSO算法的HVDC PI控制器优化设计 被引量：27

11

作者 周孝法 陈陈 +1 位作者 宋正强 高旭 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期408-414,共7页

为了对直流输电系统的PI控制器进行优化设计,提出了一种自适应粒子群优化(APSO)算法以克服传统粒子群优化(PSO)算法易于陷入局部极值、使算法早熟的缺陷。在APSO算法中粒子群寻优计算时,每个粒子的惯性权重系数根据该粒子当前的适应值... 为了对直流输电系统的PI控制器进行优化设计,提出了一种自适应粒子群优化(APSO)算法以克服传统粒子群优化(PSO)算法易于陷入局部极值、使算法早熟的缺陷。在APSO算法中粒子群寻优计算时,每个粒子的惯性权重系数根据该粒子当前的适应值而自适应地变化,使得适应值好的粒子趋向于做当前最优解附近的精细搜索,适应值差的粒子则以较大步长对可行域进行全局粗略探测以便有机会发现新的更好的解,从而使得整个群体保持了多样性和良好的收敛特性。基于APSO算法,给出了一套系统化的直流输电PI控制器优化设计方法。通过对CIGRE HVDC Benchmark Model的仿真计算,以及与"稳定边界法"设计结果的比较、分析,证明了所提出的设计方法的可行性和有效性。 展开更多

关键词 高压直流输电 PI控制器 动态响应特性 电力系统 粒子群优化(PSO)算法 自适应惯性权重系数

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基于CAPSO算法的修正炮弹分数阶控制器设计 被引量：12

12

作者 鲍雪 王大志 杨永生 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第11期2556-2562,共7页

为了提高修正炮弹系统模型的控制品质,采用分数阶控制器以取得更优的控制效果。针对分数阶控制器参数整定时大都需要公式推导、计算量大等问题,提出一种基于混沌自适应粒子群优化算法(CAPSO)并用于修正炮弹分数阶控制器的设计。将混沌... 为了提高修正炮弹系统模型的控制品质,采用分数阶控制器以取得更优的控制效果。针对分数阶控制器参数整定时大都需要公式推导、计算量大等问题,提出一种基于混沌自适应粒子群优化算法(CAPSO)并用于修正炮弹分数阶控制器的设计。将混沌算法与惯性权重调整的粒子群算法融合,对粒子群进行混沌初始化并对陷入局部最优的粒子进行混沌搜索,同时引入惯性权重非线性调整策略提高了算法的收敛精度,得到全局最优解。利用CAPSO算法对分数阶PIλDμ控制器的参数进行整定,并用于修正炮弹俯仰角稳定回路的控制中。通过仿真实验,验证了该优化算法的可行性。仿真结果表明,CAPSO算法在修正炮弹分数阶控制器的参数整定方面优于主导极点法、粒子群优化算法(PSO)等算法,与PSO算法相比调节时间减少了1.139 s、超调量减小了11.84%,具有收敛速度快、超调量小、稳定性好、抗干扰性强等特点;经CAPSO算法优化的分数阶PIλDμ控制器动态响应特性要优于整数阶PID控制器。 展开更多

关键词 分数阶PIλDμ控制器 修正炮弹 混沌自适应粒子群优化算法 惯性权重

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嵌入式ARM平台下温度控制器研究与开发 被引量：6

13

作者 李辉 杨同帅 彭道刚 《自动化仪表》 CAS 2016年第3期95-98,共4页

为了满足工业现场设备温度控制的需求,以ARM Cortex-M3处理器STM32F107和嵌入式实时操作系统μC/OS-II为基础,设计开发了嵌入式温度控制器,给出了控制器的硬件设计方案和软件设计流程。硬件上可实现热电阻和热电偶信号的采集、温度控制... 为了满足工业现场设备温度控制的需求,以ARM Cortex-M3处理器STM32F107和嵌入式实时操作系统μC/OS-II为基础,设计开发了嵌入式温度控制器,给出了控制器的硬件设计方案和软件设计流程。硬件上可实现热电阻和热电偶信号的采集、温度控制、串口和以太网通信、LCD显示等功能;软件上移植了μC/OS-II嵌入式实时操作系统,便于实现各种先进控制算法。实验表明,该温度控制器使用MCP-PID温度控制算法测试,控制效果较好,无超调。 展开更多

关键词 ARM 温度控制器 热电偶 电阻炉 μC/OS-Ⅱ 多容惯性

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一种内反馈控制器IFC的研究与应用 被引量：6

14

作者 李军 陈世和 +2 位作者 万文军 王越超 黄卫剑 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第9期1706-1716,共11页

通过一种高增益PI控制器(High gain proportion integration,HGPI)和一种内反馈器(Internal feedback device,IFD)构造出一种内反馈控制器(Internal feedback controller,IFC).文中通过HGPI进行IFD逆变换与标称模型的分析方法,分析了IF... 通过一种高增益PI控制器(High gain proportion integration,HGPI)和一种内反馈器(Internal feedback device,IFD)构造出一种内反馈控制器(Internal feedback controller,IFC).文中通过HGPI进行IFD逆变换与标称模型的分析方法,分析了IFC的控制特性.IFC较好解决了一些高性能控制器的结构复杂和难以工程化等问题.IFD采用了一种不改变实际s阶次的任意阶的内反馈结构(Internal feedback structure,IFS),对于高阶对象无需降阶处理.文中还从信号处理的角度提出了一种用于IFC降阶处理的正弦跟踪滤波器(Sinusoid tracking filter,STF),具有较小的滞后特性.文中提出的内反馈控制器IFC具有简单的结构、整定参数较少、较好的鲁棒性和较强的抗扰性,并且具有良好工程应用前景.数学分析、仿真实验(包括物理实验)和实际应用的结果进一步证实了文中所提出的内反馈控制器IFC的正确性和有效性. 展开更多

关键词 内反馈控制器 高增益 频率特性 闭环稳定 一阶微分 一阶惯性

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基于自抗扰液压控制技术的汽车主动后轮转向方法

15

作者 段金萍 《液压气动与密封》 2024年第12期39-45,共7页

车辆转向过程中,存在稳定性与安全性低下问题,因此,提出基于自抗扰液压控制技术的汽车主动后轮转向方法。通过构建汽车横向动力学模型,并基于变动液压传动比精确计算后轮转向的期望横摆角速度;利用该期望横摆角速度作为跟踪目标,设计包... 车辆转向过程中,存在稳定性与安全性低下问题,因此,提出基于自抗扰液压控制技术的汽车主动后轮转向方法。通过构建汽车横向动力学模型,并基于变动液压传动比精确计算后轮转向的期望横摆角速度;利用该期望横摆角速度作为跟踪目标,设计包含扩展状态观测器、跟踪微分器和非线性误差液压控制律的自抗扰液压控制器;通过获取附加后轮转角并调整,确保汽车能够紧密跟随理想模型,实现后轮转向的精准控制。仿真结果表明:通过跟踪车辆质心侧偏角与横摆角速度,并应用液压传动比,车辆稳定性得到显著提升,有效预防侧翻风险,确保行车安全。同时,该控制方法使汽车展现出优良的横摆角速度响应特性,且质心侧偏角预估值非常准确,对于提升车辆转向性能及行车安全具有重要意义。 展开更多

关键词 自抗扰技术 后轮转向 转向控制 横摆角速度 自抗扰液压控制器 液压冲击惯性量

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改进萤火虫算法的PID控制器在光电伺服系统中的应用 被引量：3

16

作者 肖冰冰 张燕革 +1 位作者 陈晶 艾勇 《光通信技术》 2021年第6期58-62,共5页

对光束高精度、稳定地跟踪是自由空间激光通信链路建立的前提。引入一种改进的萤火虫算法,对比例-积分-微分(PID)控制器的参数进行优化整定,同时建立了直流力矩电机系统模型,将优化参数后的PID控制器应用到此系统中,在六维仿真台上进行... 对光束高精度、稳定地跟踪是自由空间激光通信链路建立的前提。引入一种改进的萤火虫算法,对比例-积分-微分(PID)控制器的参数进行优化整定,同时建立了直流力矩电机系统模型,将优化参数后的PID控制器应用到此系统中,在六维仿真台上进行了实验,结果表明:对于同一个系统,与采用齐格勒和尼克尔斯(Z-N)法相比,改进的萤火虫算法对参数整定后的PID控制器的响应速度提高了40%,带宽提高了33.3%,跟踪精度提高了25%。 展开更多

关键词 光电伺服系统 萤火虫算法 比例-积分-微分控制器 粗跟踪 惯性权重因子

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一种模糊自适应粒子群优化算法的分数阶PI~λD~μ控制器设计 被引量：2

17

作者 那景童 张旭秀 《大连交通大学学报》 CAS 2018年第3期115-119,共5页

针对分数阶PI~λD~μ控制器待设计参数多,整定复杂问题,采用模糊自适应粒子群优化算法(Fuzzy Adaptive Particle Swarm Optimization,FAPSO)设计分数阶PI~λD~μ控制器参数.采用模糊规则的方法对惯性权重及位置更新进行了模糊逻辑处理.... 针对分数阶PI~λD~μ控制器待设计参数多,整定复杂问题,采用模糊自适应粒子群优化算法(Fuzzy Adaptive Particle Swarm Optimization,FAPSO)设计分数阶PI~λD~μ控制器参数.采用模糊规则的方法对惯性权重及位置更新进行了模糊逻辑处理.仿真结果表明,与传统的PSO算法比较,采用FAPSO方法所设计的分数阶PI~λD~μ控制器,具有更好控制品质和更强的鲁棒性. 展开更多

关键词 分数阶PI^ΛD^Μ控制器 粒子群优化算法 惯性权重 模糊规则

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交流伺服系统在演示系统中的应用 被引量：1

18

作者 潘红斌 曹志照 《机械制造与自动化》 2006年第1期83-85,共3页

介绍了伺服电动机在位置控制演示中的应用;叙述了系统的主要组成部分;阐述了系统的主要演示功能和零点找寻方法。

关键词 伺服控制 可编程控制器 位置控制 转动惯量 演示功能

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基于模糊控制器的粒子群优化算法 被引量：1

19

作者 田东平 赵天绪 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2010年第24期5335-5338,共4页

提出了一种2输入和2输出的模糊粒子群优化算法。将群体适应度方差和极值差均值作为模糊控制器的两个输入参量,分别用来度量群体在搜索空间分布的离散程度和群体中个体的多样性,从而自适应地控制PSO算法在进化过程中的惯性权重和扩展项... 提出了一种2输入和2输出的模糊粒子群优化算法。将群体适应度方差和极值差均值作为模糊控制器的两个输入参量,分别用来度量群体在搜索空间分布的离散程度和群体中个体的多样性,从而自适应地控制PSO算法在进化过程中的惯性权重和扩展项的学习因子。测试函数仿真结果表明,该算法很好地平衡了"开发"与"探测",取得了比文献中已有的模糊粒子群算法更好的优化性能。 展开更多

关键词 模糊粒子群优化 模糊控制器 方差 极值差均值 惯性权重 学习因子

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基于ADRC的永磁同步电机速度环控制器设计方法

20

作者 陶海莉 高孝君 《日用电器》 2022年第11期64-70,共7页

针对永磁同步电机矢量控制系统PI控制器在负载变化和外界扰动时,转速环性能不足的问题,研究了采用自抗扰控制器对转速环的负载和参数变化进行估计和补偿。根据永磁同步电机的动力学模型,设计二阶扩张状态观测器,误差反馈控制律,跟踪微... 针对永磁同步电机矢量控制系统PI控制器在负载变化和外界扰动时,转速环性能不足的问题,研究了采用自抗扰控制器对转速环的负载和参数变化进行估计和补偿。根据永磁同步电机的动力学模型,设计二阶扩张状态观测器,误差反馈控制律,跟踪微分器的前馈系统。通过理论分析,设计控制器的相应参数,并利用扩张状态观测器估算系统转动惯量,修正系统控制器参数,提升系统的鲁棒性和动态性能。仿真和实验结果表明,该控制器部署简单,性能优于传统PI控制器。 展开更多

关键词 永磁同步电机 自抗扰控制器 转动惯量辨识

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