天气变化时光伏并网系统MPPT算法的仿真研究

光伏并网系统在天气快速变化时,采用传统的扰动观测算法会产生误判。针对这一问题,对dP-P&O算法进行了改进,提出了dP-P&O-dP最大功率跟踪算法,进一步减少了最大功率跟踪过程中的误判现象。引入了变步长的方法解决了跟踪快速性与稳态稳定性难以兼顾的问题,并给出了步长系数的设计原则。在详细分析光伏阵列输出特性的基础上,建立了其随光照变化的仿真模型,并且简化了并网逆变器的模型,采用MATLAB中的S函数编写了提出的最大功率跟踪算法的仿真算法,大大提高了仿真的速度。通过对仿真结果的比较分析,表明了该算法的正确性和有效性。     

光照不均匀情况下光伏组件仿真模型的研究

当光伏组件或者光伏阵列中受到不均匀的太阳光照时,输出的伏安特性曲线呈阶梯状,而相应的功率电压曲线含有多个局域峰值,则现有的单体光伏电池数学模型和单峰最大功率跟踪算法都不再适用,重点研究和建立了适用于光照不均匀情况下的光伏组件数学模型,再通过MATLAB语言建立了光伏组件的MATLAB计算仿真模型.并在该模型的基础上成功地对多峰最大功率跟踪算法--二步最大功率跟踪算法进行仿真.     

太阳能电动车最大功率点跟踪器的设计

在研究太阳能电池板工作原理的基础上，针对太阳能电动车对能量控制系统要求的特殊性，制定了能够进行最大功率点跟踪的实时控制策略并对其进行了改进。通过在稳定和变化环境下的仿真研究获取了适用于太阳能电动车的最佳控制策略。最后进行了太阳能电动车最大功率点跟踪器硬件电路的设计。     

基于改进模拟退火算法的机器人全局路径规划

针对全局静态移动机器人路径规划问题,给出了一种简单易行的改进模拟退火算法.算法通过引入脱障算子和一致寻优算子,提出了一种新的状态产生方法.前者采用维值定向扰动策略,使碰撞路段的两个端点以一定步长跳离障碍物,这既保证了路径的无碰性,又加快了寻优效率；后者对随机选取的若干个路径点进行变步长地调整,使产生的候选解可以遍布整个解空间,提高了算法的全局寻优能力.最后,通过对一般环境和“陷阱”环境路径规划问题的仿真,验证了该方法的有效性.     

受扰非线性时滞系统的最优跟踪控制

考虑受扰非线性时滞系统的最优跟踪控制问题.基于内模原理构造扰动补偿器,将受扰系统转化成无扰动的增广系统.通过引入灵敏度参数并围绕其进行Maclaurin级数展开,将原时滞非线性系统的最优跟踪控制问题转化为无时滞的两点边值问题.通过求解增广系统的最优跟踪控制律从而得到原系统的最优跟踪控制律.仿真实例表明该方法的有效性.     

基于反馈线性化H∞理论的风电系统桨距角控制

风电系统工作在额定风速以上时,扰动风速会导致输出功率出现脉动,这会对电网的稳定性产生不利影响.为了解决这个实际问题,将非线性干扰抑制理论应用到桨距角控制律的设计中,建立了整个机组合风速扰动项的非线性数学模型;采用精确线性化方法将问题转化为标准的H∞控制问题,以避免HJI不等式的求解,同时还可以保证系统在工况点大范围变动时仍具有较好的控制性能.利用MATLAB/Simulink进行了对比仿真,结果表明该控制策略对风速扰动具有抑制作用,能够实现功率的平稳输出,适应工况点大范围变动的情形,控制性能要优于基于单个工况点近似线性化模型的控制方法.     

基于同时扰动的单通道接收阵列天线跟踪方法

针对车载卫星移动通信系统的波束指向跟踪问题,提出一种基于同时扰动的单通道接收阵列天线跟踪方法。由于无法获得目标函数的准确梯度,所提方法对控制变量采用无差别的随机扰动,实现了单通道接收阵列波束指向的精确对准;通过分析移相器对波束指向的影响,提出了改进的同时扰动跟踪方法,加快了跟踪过程的收敛速度,为实现车载相控阵天线的精确、快速跟踪提供了一种新思路。与现有跟踪方法相比,所提方法直接扰动移相器而不是波束指向,减小了移相器参数变化和系统误差对跟踪结果的影响,提高了波束跟踪的稳定性,降低了天线设计的硬件要求。     

基于动力系统的无约束优化问题的方法分析

通过解由常微分方程构成的动力系统的稳定点得到等价的无约束优化问题的局部极小点 ,而动力系统的稳定点可以沿动力系统轨线上的任一点通过路径跟踪得到。我们发现 ,在用Euler方法求解二次优化问题的等价动力系统的方程时 ,由方法的步长确定的稳定区域对应于这些方法所得到的迭代公式的步长满足单调下降算法的条件确定的单调下降区域 ,因此我们可以利用这个性质构造解无约束优化问题的数值方法而不采用标准的常微分方程的数值求解公式。分析了一些基于微分方程的无约束优化方法并举例说明这些方法有些是数值不可行的。     

核动力蒸汽发生器水位动力学特性仿真与分析

利用核动力蒸汽发生器(SG)的数学模型和Mathlab的Simulink仿真工具建立了SG水位动力学特性的仿真模型。应用该仿真模型对几种典型的反应堆运行功率下SG水位动力学特性进行了仿真计算。SG水位动力学特性的仿真分析包括不同反应堆运行功率时给水流量扰动作用下的水位动力学特性仿真分析和蒸汽流量扰动作用下的水位动力学特性仿真分析。结果表明,仿真模型准确描述了给水流量扰动、蒸汽流量扰动以及反应堆功率变化对SG水位动力学特性的影响,并正确描述了SG运行中的逆动力学效应。利用该模型可以对SG水位动力学特性进行精确的分析。     

基于动态目标的采摘机器人视觉定位技术研究

自然环境中水果扰动是采摘机器人视觉定位的难点。研究通过计算扰动荔枝图像中果实摆角大小,确定了静止、微扰动和大扰动3种状态;针对静止、微扰动的荔枝,利用改进的FCM模糊聚类方法进行果实、果梗的图像分割,利用Hough直线拟合确定果梗上有效采摘区域,实现了荔枝采摘点的空间视觉定位,并通过虚拟现实技术进行了机械手采摘扰动目标的仿真。视觉定位试验结果:静止、微扰动荔枝采摘点的视觉定位的深度误差值最大为2.3 cm,最小为0.6cm,表明了该方法的合理性与有效性。