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高性能逆变器模拟控制器设计方法 被引量：33
1
作者 彭力 张宇 +1 位作者 康勇 陈坚 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第6期89-94,共6页
分析表明如果设计方法欠佳,PID控制器不能发挥优良调节能力,使逆变器单环控制系统性能不很理想。该文提出一种基于极点配置的逆变器瞬时电压PID控制器设计方法,使PID控制逆变器动态响应快速、非线性负载情况下输出电压THD低,稳态精度高... 分析表明如果设计方法欠佳,PID控制器不能发挥优良调节能力,使逆变器单环控制系统性能不很理想。该文提出一种基于极点配置的逆变器瞬时电压PID控制器设计方法,使PID控制逆变器动态响应快速、非线性负载情况下输出电压THD低,稳态精度高,系统鲁棒性强。在理论上,从状态空间的角度阐述了此方法使PID控制逆变器系统性能优良的本质。仿真与实验结果有效地验证了理论分析。逆变器瞬时电压PID控制与电压电流双环控制相比,在电路结构、成本等方面更具优越性。 展开更多
关键词 逆变器 输出电压波形 PID控制 极点配置
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高阶惯性环节状态反馈极点配置的一种简易方法 被引量：34
2
作者 韩忠旭 孙颖 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第4期118-121,共4页
控制系统的各种特性和各种品质指标,很大程度上是由系统的极点位置所决定的。因此,系统综合指标的形式之一,是在s平面上给出一组所希望的极点。所谓极点配置就是通过反馈阵的选择,使闭环系统的极点,恰好处于所希望的一组极点的位置上。... 控制系统的各种特性和各种品质指标,很大程度上是由系统的极点位置所决定的。因此,系统综合指标的形式之一,是在s平面上给出一组所希望的极点。所谓极点配置就是通过反馈阵的选择,使闭环系统的极点,恰好处于所希望的一组极点的位置上。即是仅通过状态反馈,就能任意配置极点。对于一个确定的状态反馈极点配置问题,当采用不同的方法去求解时,可以得到不同的状态增益阵。这说明了状态反馈极点配置问题解的不唯一性。由于状态反馈极点配置问题的求解方法具有较强的理论性和一定的计算工作量,因而,常常会影响在工程环境中的应用。该文提供一种方法,当被控对象为高阶惯性环节时,可运用代数学中普遍应用的二项式定理,将高阶惯性环节的状态反馈极点配置问题的矩阵运算转换成代数运算,从而简化了状态反馈极点配置问题的求解过程。该方法简单实用,仿真试验结果表明了该算法的有效性。 展开更多
关键词 锅炉 过热器 状态反馈 极点配置
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数字控制PWM逆变器性能分析及改进 被引量：18
3
作者 彭力 张凯 +1 位作者 康勇 陈坚 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第18期65-70,共6页
该文分析了常规PI、PD、PID等控制策略数字方式实现的逆变器系统响应特性,指出常规数字控制器与模拟控制器相比性能下降的原因:一是离散化使系统稳定性下降,控制参数受限制;二是离散化后系统阶数变高,控制器可控自由度与控制系统被控自... 该文分析了常规PI、PD、PID等控制策略数字方式实现的逆变器系统响应特性,指出常规数字控制器与模拟控制器相比性能下降的原因:一是离散化使系统稳定性下降,控制参数受限制;二是离散化后系统阶数变高,控制器可控自由度与控制系统被控自由度不相符,不能任意配置控制系统的闭环极点。为此提出了逆变器状态增广系统数字控制方案,仿真和实验结果均验证了此方案具有优良的动、静态响应特性。 展开更多
关键词 电力电子 逆变器 输出电压波形 数字控制 极点配置
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基于动态补偿的广义系统的正则化与极点配置 被引量：12
4
作者 张国山 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2006年第1期51-55,共5页
研究基于动态补偿的一般广义系统的正则化、无脉冲、稳定性与极点配置问题.给出了补偿后闭环系统正则无脉冲的充要条件,进而通过与正常系统相关结果的比较,给出其补偿器存在且闭环极点可以配置在任意接近给定位置的充要条件.此外给出了... 研究基于动态补偿的一般广义系统的正则化、无脉冲、稳定性与极点配置问题.给出了补偿后闭环系统正则无脉冲的充要条件,进而通过与正常系统相关结果的比较,给出其补偿器存在且闭环极点可以配置在任意接近给定位置的充要条件.此外给出了一般广义系统及其动态补偿器的对偶原理.通过一个数字例子说明了所得结果的合理性. 展开更多
关键词 一般广义系统 动态补偿 正则化 极点配置
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水轮机调节系统最优鲁棒极点配置调速器的设计 被引量：6
5
作者 孟佐宏 蔡维由 +1 位作者 陈光大 程远楚 《大电机技术》 北大核心 2000年第4期60-64,共5页
极点配置方法是一种有效的设计调速器的方法 ,特别适用于非最小相位系统的设计。但对于非线性和时变系统 ,这种方法鲁棒性较差 ,其应用也就受到限制。本文应用动态区间系统最优鲁棒极点配置方法 ,对常规极点配置方法进行了改进 ,并应用... 极点配置方法是一种有效的设计调速器的方法 ,特别适用于非最小相位系统的设计。但对于非线性和时变系统 ,这种方法鲁棒性较差 ,其应用也就受到限制。本文应用动态区间系统最优鲁棒极点配置方法 ,对常规极点配置方法进行了改进 ,并应用于水轮机调节系统的最优鲁棒控制器的设计。仿真试验表明 ,当对象参数在其各自的区间变化时 ,闭环系统具有一定的鲁棒性。 展开更多
关键词 水轮机 调节系统 极点配置 鲁棒性 调整器
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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
6
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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PMSM伺服系统线性自抗扰控制器的参数整定 被引量：10
7
作者 许文波 魏泽宇 +2 位作者 孔伟 潘龙 刘伟奇 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期165-178,共14页
当自抗扰控制器在工程中应用时,控制器性能和参数整定难易决定了其可推广性.本文阐述了一种将PI控制器改造为线性自抗扰控制器(LADRC)的方法,并给出了参数整定规则.首先,本文对于永磁同步(PMSM)伺服系统“位置–速度–电流”三闭环控制... 当自抗扰控制器在工程中应用时,控制器性能和参数整定难易决定了其可推广性.本文阐述了一种将PI控制器改造为线性自抗扰控制器(LADRC)的方法,并给出了参数整定规则.首先,本文对于永磁同步(PMSM)伺服系统“位置–速度–电流”三闭环控制建立了“P+P/I+P/I”结构的控制模型,并通过极点配置的方法将控制器参数整定转换为位置环和速度环的带宽设计.其次,本文将积分(I)替换为线性扩张状态观测器(LESO),从而将PI控制器改造为线性自抗扰控制器.对LESO同样通过极点配置将参数整定转换为LESO对外扰观测的带宽设计.这样将LADRC控制器中的7个待整定参数转换为3个物理意义明确的待整定参数,降低了参数整定难度.最后本文通过仿真和实验的方法对控制器的快速性和鲁棒性进行了验证. 展开更多
关键词 永磁同步PMSM PI控制 极点配置 线性自抗扰控制 扰动抑制
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水轮机调速器的极点配置法设计及自适应控制 被引量：4
8
作者 蔡维由 陈光大 刘炳文 《大电机技术》 北大核心 1995年第6期47-56,共10页
本文重点阐述了水轮机调速器的极点配置法设计原理与方法，给出了按极点配置原理导出的ＰＩＤ调节器的参数优化公式．同时，介绍了以极点配置调节器为基础的水轮机自适应调节系统的结构．仿真及现场试验结果表明，按极点配置法设计的水... 本文重点阐述了水轮机调速器的极点配置法设计原理与方法，给出了按极点配置原理导出的ＰＩＤ调节器的参数优化公式．同时，介绍了以极点配置调节器为基础的水轮机自适应调节系统的结构．仿真及现场试验结果表明，按极点配置法设计的水轮机调速器能较好地兼顾频率扰动和负荷扰动的性能．而以极点配置调节器为基础的水轮机自适应调速器，不仅具有良好的参数自适应性，而且能使调节系统获得更优良的动态品质． 展开更多
关键词 水轮机 调速器 极点配置 自适应控制
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基于改进射影控制的柔性直流输电广域阻尼控制 被引量：7
9
作者 郭磊 张英敏 李兴源 《电测与仪表》 北大核心 2015年第22期1-7,共7页
针对包含柔性直流输电的交直流互联系统之间存在低频振荡,且一般的直流附加阻尼控制器阶数较高,影响了控制的实用性和有效性,文中提出将基于射影定理的降阶控制器设计方法应用于VSC-HVDC输电系统的阻尼控制器设计当中。首先通过TLS-ESP... 针对包含柔性直流输电的交直流互联系统之间存在低频振荡,且一般的直流附加阻尼控制器阶数较高,影响了控制的实用性和有效性,文中提出将基于射影定理的降阶控制器设计方法应用于VSC-HVDC输电系统的阻尼控制器设计当中。首先通过TLS-ESPRIT算法辨识出系统的振荡特性和传递函数;再根据极点配置方法和Ackermann公式得到系统的状态反馈增益矩阵;最后通过改进射影控制定理,保留参考全状态闭环系统的主导特征值,输出低阶射影控制器。在PSCAD/EMTDC中的一个包含柔性直流输电的四机两区域模型中,对不同励磁增益参数下无附加控制器和有时滞射影控制器下的系统进行仿真分析。结果表明,所设计的射影控制器具有较好的阻尼特性和鲁棒性。 展开更多
关键词 VSC-HVDC TLS-ESPRIT 极点配置 射影控制 阻尼控制器
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摩擦自适应补偿在导引头稳定平台控制系统中的应用 被引量：7
10
作者 孙高 朱明超 +1 位作者 贾宏光 刘慧 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2013年第5期1316-1321,共6页
为提高两轴双框架导引头稳定平台的隔离度,设计了导引头控制系统。在惯性空间基础上,建立了导引头的隔离度模型,分析了影响系统隔离度的主要因素。根据对系统摩擦性质的分析,建立了系统的摩擦模型,并确定了摩擦补偿算法。采用极点配置... 为提高两轴双框架导引头稳定平台的隔离度,设计了导引头控制系统。在惯性空间基础上,建立了导引头的隔离度模型,分析了影响系统隔离度的主要因素。根据对系统摩擦性质的分析,建立了系统的摩擦模型,并确定了摩擦补偿算法。采用极点配置和超前滞后的方法设计了控制器,并通过仿真和实验的方法验证了摩擦自适应补偿算法的可行性。俯仰单通道仿真结果表明,摩擦自适应补偿算法能准确估计出模型参数,且在弹体扰动幅值为1°,频率为2 Hz时,系统在摩擦自适应补偿后,俯仰框隔离度提高了97.14%。实验结果显示,在弹体扰动幅值为1°,频率为2 Hz时,导引头俯仰框和偏航框的隔离度分别为1.58%和1.81%;在弹体扰动幅值为3°,频率为3 Hz时,导引头俯仰框和偏航框的隔离度分别为2.84%和2.15%。 展开更多
关键词 摩擦自适应补偿 隔离度 导引头 极点配置
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一种基于广义预测的极点配置自适应控制算法 被引量：4
11
作者 顾兴源 毛志忠 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 1992年第3期221-224,共4页
本文提出一种基于CARIMA模型的广义预测极点配置控制算法。这种控制算法不仅具有预测控制算法的优点,而且还可以配置闭环系统的极点,因此具有更好的控制性能。
关键词 极点配置 自适应控制 广义预测
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基于线性状态反馈和高阶泰勒逼近的自抗扰控制方法 被引量：7
12
作者 李大字 李征 靳其兵 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2015年第1期166-170,共5页
针对对象模型不确定性和输入扰动问题,设计扩张状态观测器.提出利用高阶泰勒多项式构造综合扰动的内部模型,将其作为系统的扩张状态,由Luenberger状态观测器对其进行估计.运用线性状态反馈法,将原系统状态估值反馈至参考输入,再结合极... 针对对象模型不确定性和输入扰动问题,设计扩张状态观测器.提出利用高阶泰勒多项式构造综合扰动的内部模型,将其作为系统的扩张状态,由Luenberger状态观测器对其进行估计.运用线性状态反馈法,将原系统状态估值反馈至参考输入,再结合极点配置法和扩张状态估值得到最终的控制作用.由于将原系统转化为积分串联型,实现了系统线性化,并对干扰进行了有效补偿,使系统抗扰性能大为增强.通过数例分析验证了所提出方法的有效性. 展开更多
关键词 综合扰动 高阶泰勒多项式 扩张状态观测器 极点配置 线性状态反馈
原文传递
多变量加权多步预报控制 被引量：1
13
作者 徐立鸿 冯纯伯 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 1992年第3期238-244,共7页
对于线性多变量系统,本文给出了一种完全不同于以往的全状态反馈或观测器-控制器型的算法——多变量加权多步预报控制(MWLPC)算法。这种算法除引进了预测控制中的多步输出预报、滚动优化等机制外,最重要的是在二次型性能指标中引入了可... 对于线性多变量系统,本文给出了一种完全不同于以往的全状态反馈或观测器-控制器型的算法——多变量加权多步预报控制(MWLPC)算法。这种算法除引进了预测控制中的多步输出预报、滚动优化等机制外,最重要的是在二次型性能指标中引入了可调的多项式或有理分式矩阵权因子;适当选取这些权因子,便可按设计要求、仅用系统的输出信息反馈便能任意配置闭环系统的特征矩阵,从而保证闭环稳定性和其他优良性质。此外,该算法不改变原系统的零点,因而适用于非最小相位系统。 展开更多
关键词 多变量系统 预测控制
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逆变器无差拍性能控制方案的分析与设计 被引量：2
14
作者 余浩 熊健 +1 位作者 张凯 王映波 《通信电源技术》 2007年第2期9-12,共4页
分析了两种单电压环的无差拍控制方案。通过分析,比较了两者的异同,指出单纯保证输出电压无差拍控制方案的劣势。并详细分析了能够同时实现两个状态无差拍控制的单电压环控制方案。该方案利用输出电压反馈进行极点配置,实现系统对给定... 分析了两种单电压环的无差拍控制方案。通过分析,比较了两者的异同,指出单纯保证输出电压无差拍控制方案的劣势。并详细分析了能够同时实现两个状态无差拍控制的单电压环控制方案。该方案利用输出电压反馈进行极点配置,实现系统对给定无差拍跟踪;利用负载电流进行前馈控制,实现系统对扰动的抑制。并针对控制策略进行了仿真,验证了方案的可行性。 展开更多
关键词 无差拍 逆变器 极点配置
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基于峰值电流模式的同步Buck变换器的数字控制 被引量：5
15
作者 刘松斌 高建海 《现代电子技术》 北大核心 2015年第9期121-124,共4页
研究同步Buck变换器的连续时间模型和离散时间模型,分析了变换器工作于峰值电流模式控制下负载恒定和负载动态变化的闭环系统,应用全状态反馈设计闭环系统的控制策略,使用PSPICE软件对设计电路进行搭建,仿真结果表明,设计的动态跟踪系... 研究同步Buck变换器的连续时间模型和离散时间模型,分析了变换器工作于峰值电流模式控制下负载恒定和负载动态变化的闭环系统,应用全状态反馈设计闭环系统的控制策略,使用PSPICE软件对设计电路进行搭建,仿真结果表明,设计的动态跟踪系统不仅能实现闭环极点的任意配置,而且能跟踪参考给定值并实现零稳态误差。最后,用Matlab分析了与负载变化相关的闭环极点灵敏度。 展开更多
关键词 同步Buck变换器 极点配置 峰值电流模式 实验仿真
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上下肢康复机器人的结构与控制系统设计 被引量：4
16
作者 穆载乐 方娟 +1 位作者 陈隆飞 张秋菊 《工程设计学报》 CSCD 北大核心 2019年第6期736-742,共7页
为更好地辅助中风偏瘫患者进行早期康复治疗,基于上下肢运动神经耦合理论,研制了一款上下肢康复机器人。首先,依据康复医学相关理论对上肢和下肢康复装置进行结构设计,并对下肢康复装置中的踝关节康复装置和下肢长度调整装置的机械结构... 为更好地辅助中风偏瘫患者进行早期康复治疗,基于上下肢运动神经耦合理论,研制了一款上下肢康复机器人。首先,依据康复医学相关理论对上肢和下肢康复装置进行结构设计,并对下肢康复装置中的踝关节康复装置和下肢长度调整装置的机械结构进行详细介绍。然后,采用极点配置法建立位置闭环控制系统,实现上下肢康复机器人的被动联动运动。最后,招募4名健康的测试者进行上机测试。实验结果表明,该机器人实现了上下肢关节同步被动运动,且上下肢各关节运动轨迹误差不超过1.50°,说明其运动轨迹跟踪效果良好。该上下肢康复机器人可以实现双侧肩、髋、膝和踝关节共8个关节的联动运动,有望为偏瘫患者提供更好的早期步态康复治疗。 展开更多
关键词 上下肢康复机器人 极点配置法 被动运动
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极点配置方法在起重机机架模型中的应用 被引量：4
17
作者 袁浩 徐真真 王先来 《实验室研究与探索》 CAS 2006年第12期1492-1494,1497,共4页
以加拿大Quanser公司生产的起重机机架模型———旋转机架系统作为被控对象,研究了极点配置在起重机机架模型中的应用,并对系统进行了控制实验。结果表明,该方案对于起重机机架模型具有较好的控制效果,有一定的实用价值。
关键词 非线性 拉格朗日方程 极点配置
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基于极点配置的PMSM电流环PI控制器设计 被引量：4
18
作者 许文波 焦玮玮 潘龙 《航天控制》 CSCD 北大核心 2021年第1期74-80,共7页
针对永磁同步电机(PMSM)电流环比例积分(PI)控制器,在对其数学模型合理简化的基础上,分析推导了其零、极点与PI控制参数之间的关系,提出了一种零、极点抵消的极点配置策略及控制器参数整定方法。该方法建立了控制器参数和电流环零极点... 针对永磁同步电机(PMSM)电流环比例积分(PI)控制器,在对其数学模型合理简化的基础上,分析推导了其零、极点与PI控制参数之间的关系,提出了一种零、极点抵消的极点配置策略及控制器参数整定方法。该方法建立了控制器参数和电流环零极点及带宽的联系,设计目标直观明确,且参数物理意义明确,计算过程简洁明了。通过仿真分析验证了方法的有效性,具有较强的工程应用和推广价值。 展开更多
关键词 PMSM PI控制器 电流环 极点配置
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简化稳定广义预测控制算法 被引量：2
19
作者 魏环 高峰 +2 位作者 王东凯 闻光辉 潘立登 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第12期2757-2760,2764,共5页
讨论了一种简化的无穷广义预测控制算法,算法在被控对象稳定的条件下可以保证闭环系统的稳定性。使用收缩原开环系统极点的方法使原系统稳定,然后针对这个稳定广义系统推导了无穷广义预测控制率,理论分析证明可以保证开环不稳定系统的... 讨论了一种简化的无穷广义预测控制算法,算法在被控对象稳定的条件下可以保证闭环系统的稳定性。使用收缩原开环系统极点的方法使原系统稳定,然后针对这个稳定广义系统推导了无穷广义预测控制率,理论分析证明可以保证开环不稳定系统的闭环稳定性。该算法可以得到控制率的显式解,不用递推求解Diophantine方程,大大减小了过程计算量,具有一个意义明确的可调参数,适用于不稳定,非最小相位和纯滞后系统。对几类不稳定过程的数值仿真结果说明了该方法的有效性。 展开更多
关键词 极点配置 无限时域 稳定性 简化广义预测控制
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多变量连续预测控制的动态补偿 被引量：1
20
作者 刘兵 徐立鸿 冯纯伯 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第4期570-573,共4页
本文利用多变量系统的频域设计方法——特征结构分解，将多变量系统分解为一组独立的SISO特征子系统，对各特征子系统，通过加权补偿，由极点配置保证闭环特征子系统稳定，进而保证原闭环系统渐近稳定．
关键词 连续系统 多变量系统 预测控制 动态补偿
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