基于多目标混合进化算法的多台TCSC控制器协调设计

将多台可控串联补偿器(TCSC)之间的协调运行问题转化为多目标优化问题,详细介绍了一种基于进化规划和粒子群优的多目标混合进化算法(MOEPPSO),提出了基于MOEPPSO的协调控制器设计方法.采用多目标混合进化算法优化控制器参数,得到一组Pareto参数解集,为运行人员提供更丰富、准确的信息.在装有两台TCSC的IEEE典型四机两区域系统研究实例中,非线性时域仿真验证了所提方法的有效性.与单独设计控制器的方法相比较,所提方法能够更好地提高互联系统的稳定性.     

双电机传动机械系统的同步控制器设计

采用双电机同步驱动控制法的非线性控制器的机械系统设计,实现两组变频器-电动机在有限的时间内对输入信号的同步无差跟踪,整个系统可以运行轨迹所需的轮廓,它对外界扰动具有很强的鲁棒性。     

分布式机器人控制器体系结构的研究

本文提出了一种分布式机器人控制器的体系结构,采用以太网作为系统总线,统一的通信协议实现了从Internet 到设备底层的无缝连接.控制器采用面向对象技术以及模块化的设计方法,并对软件组件进行CORBA规范封装.所设计的机器人控制器不仅可以实现本地的示教再现和离线编程操作,还可以通过网络实现对机器人的远程控制.     

多目标非线性励磁控制器的设计

以提高电力系统稳定性和维持机端压电静态调节精度为目标，基于非线性最优预测控制理论，首次设计出具有闭合的解析形式控制律的非线性励磁控制器。仿真结果表明，该控制器在提高稳定性方面有明显的作用且较好地维持了发电机机端电压的静态调节精度，电压超调现象得到很好的抑制。     

多输入多输出无模型自适应广域阻尼控制器设计

随着电网的快速发展,系统结构和运行方式不断发生变化,传统广域阻尼控制器(wide area power system stabi-lizer,WAPSS)不能保证其在各种运行状态下控制效果;此外,互联系统在投入多台WAPSS时,各控制器之间面临相互协调问题。该文将无模型自适应控制(model free adaptive control,MFAC)应用于多输入多输出(multi-input multioutput,MIMO)的WAPSS设计中,给出了适用于MIMO广域阻尼控制的MFAC改进算法,并讨论了MFAC改进控制算法参数设置方法。在川渝和华中电网互联系统中测试改进算法的控制效果,仿真结果表明:MIMO-MFAC-WAPSS能适应系统变化,有效抑制多个区间低频振荡模式,并实现了多个控制器之间的相互协调。     

基于多目标的主动配电网有功无功协调优化

大量间歇性分布式电源接入配电网会引发电压越限,限制系统消纳分布式能源的能力.基于节点电压对注入功率的灵敏度分析,揭示了配电网注入有功功率和无功功率对节点电压皆具有调控作用.提出通过对分布式发电 (DG)、储能装置(ESS) 等的有功功率和无功补偿装置的无功功率的协调控制,实现主动配电网消纳间歇性分布式能源最大化、网损最小化和电压质量优质的综合优化目标.文中建立了主动配电网的多目标优化数学模型,应用判断矩阵法确定出多目标的权重系数,构建成一个综合优化的目标函数.应用粒子群算法进行寻优求解,可得到主动配电网的优化运行方案和调控策略.在IEEE33 节点测试系统上进行了多场景仿真分析和研究,结果表明： 应用文中所提出的主动多目标优化调控方法,既可满足安全约束条件,又能实现有效地降低 DG 切机量、降低有功网损、保持良好电压质量的综合效应.     

孤岛微电网分布式协调无功均分策略

针对微电网中采用逆变器下垂控制的分布式电源时难以实现无功出力合理分配,存在无功环流等安全运行隐患的问题,该文提出一种基于有限时间一致性控制的孤岛微电网分布式协调无功均分策略。该方法在无集中控制器的架构下对无功出力进行均分控制,减少系统无功环流,提高电压质量。相较于传统的一致性策略,所提出的无功均分策略的收敛速度更快,能实现收敛时间及速度的优化,且可适应微电网各种扰动。通过在PSCAD/EMTDC中建立孤岛微电网仿真模型,在多种场景下验证了分布式无功均分策略的有效性和适应性。     

基于虚拟领航者的多艘船舶协调路径跟踪控制

针对多艘船舶的协调路径跟踪问题,提出了基于虚拟领航者的分布式协调策略.该策略假定一个虚拟体作为领航者,每艘船与该领航者的相对位置作为闭环系统的反馈信息,通过对每艘船进行控制器设计,使多船形成一定的队形,实现协调路径跟踪.同时引入自适应反步法来设计每艘船的控制器,以抵消海流的干扰,增强系统的鲁棒性,并用李雅普诺夫理论证明了所设计控制器的稳定性.最后通过仿真验证了所提出的协调策略和控制方法的有效性.     

一种通用型分布式共享存储器接口的研究与设计

对一种分布式共享存储器通用型结构接口进行研究与设计。     

车辆编队系统的多目标分布式控制

针对车辆编队系统,通过引入空间变量和空间移动算子,建立多维的空间关联系统模型.采用多目标分布式控制方式,同时考虑系统的动态过程和能量消耗,设计了与被控对象有着相同关联结构的分布式反馈H2/H∞控制器,在系统具有较好动态性能的同时使能量消耗尽可能地少.以弹簧质点模型来模拟车辆的编队模型,进行仿真实验,仿真结果说明方法的有效性和可行性.     

连续系统可靠补偿控制器设计

为了讨论连续系统执行器失效补偿的可靠控制问题.通过定义一个参数依赖的李亚普诺夫(Lyapunov)函数,系统在正常模式和多个不同的故障模式下,存在有各自与之对应的李亚普诺夫(Lyapunov)函数.然后据此函数给出了一个状态反馈控制器设计方法,以保证可靠系统的稳定性,进而解决系统多模式下的同时镇定问题.此外,在执行器失效的情况下,所设计的控制器能使系统H∞性能达到最优.在对有多个模式的系统而言,多李亚普诺夫(Lyapunov)函数的设计比单个李亚普诺夫(Lyapunov)函数设计有更小的保守性.由此,该方法减少了可靠设计的保守性,仿真结果验证了所给方法的有效性.     

一种非最小相位系统的非线性控制器设计方法

为解决非线性系统状态反馈线性化过程中出现的非最小相位问题,设计了一种非线性控制器实现对非最小相位环节的有效控制;通过微分同胚映射将原非线性系统变换为线性化标准型形式,此标准型由线性子系统描述的外部动态和由非线性子系统描述的内部动态(即零动态)构成;基于极点配置和李雅普诺夫稳定性理论,给出了一种零动态不稳定系统(即非最小相位系统)非线性控制器设计方法。数值算例仿真结果表明,该方法所设计的控制器既能确保外部动态满足性能要求同时也能保证零动态稳定。     

Approximate design of optimal tracking controller for time-delay systems

Time-delay is quite common in practical control systems. The analysis and synthesis of continuous time-delay systems are one of the most difficult mathematical problems with infinite dimensions. The research on the OTC problem for time-delay systems has m…     

二次型性能的优化降阶控制器设计

在静态输出反馈控制器设计的基础上,设计线性系统在二次型性能指标下的优化降阶动态输出反馈控制器.动态反馈控制器可表示为一个最优降维状态估值器和一个最优静态反馈增益阵.控制器的输入阵,可用全维控制器输入阵的一个线性组合来表示.通过求解利用降维状态观测器的静态输出反馈,可得到降阶控制的最优反馈增益阵.最后,通过一个例子,说明本文提出的给定解控制器设计方法.     

基于离散隐马尔可夫模型的网络化控制系统最优控制器设计(英文)

设计了一种最优控制器来补偿网络化控制系统中控制器到执行器之间的随机时延对系统的影响.引入了离散隐马尔可夫模型来预测当前采样周期内控制器到执行器之间的时延,并将这一预测值考虑到最优控制器的设计中以保证系统的均方稳定.仿真实验验证了最优控制器的有效性及其相对于状态反馈控制器的优越性.     

不确定线性系统鲁棒稳定控制器设计

针对一类不确定线性系统,给出具有状态时滞和输入时滞的线性系统输入反馈鲁棒H∞控制器设计。     

离散T-S模糊系统稳定性分析及控制器设计

针对离散T-S模糊控制系统稳定性分析及控制器设计问题,在Lyapunov直接方法把稳定性的判据归结为在所有的子系统中寻找一个公共的正定的矩阵P基础上,基于模糊Lyapunov方法提出了一种新的稳定性判别条件,把常规Lyapunov方法中的一个公共矩阵的寻找分解为r个矩阵的寻找,使该条件具有更大的宽松性:利用离散T-S模糊系统模型和模糊Lyapunov函数,通过矩阵变换,解决了控制器设计时的双线性矩阵不等式问题,使得稳定性的判定和控制器的增益计算都可以直接利用线性矩阵不等式,通过利用MATLAB中的LMI工具箱对系统进行了仿真,仿真实例给出了由具体规则描述的模糊系统,仿真结果说明了该算法的有效性和优越性.     

离散T-S模糊系统状态反馈最优H∞控制器设计

为了研究离散T-S模糊控制系统的状态反馈控制问题.考虑了受控输出中输入变量系数不为零的情况,对离散T-S模糊控制系统系统提出了一状态反馈最优控制的新方法,基于系统状态完全可以测量的前提下,把闭环系统的扰动抑制度的最优问题转化为一个矩阵的最大特征值的最小化问题;同时通过相关的LMI定理,把控制器增益存在的充分条件归结为一组线性矩阵不等式(LMI)问题,该线性矩阵不等式问题可以通过凸优化技术得以解决,给出的结果更具一般性意义.此外,利用隶属度函数的特点近一步降低了控制器增益存在的条件的保守性.最后,一个具体的仿真例子说明了该算法的可行性.     

切换双机电力系统的鲁棒控制器设计

研究了切换双机电力系统的鲁棒控制器设计问题.首先,考虑到实际系统中的不确定性对系统性能的影响,建立了切换双机电力系统含有不确定性的数学模型.然后,利用公共Lyapunov函数方法,给出了系统控制器的设计方案,并证明了闭环系统是稳定的.最后,总结了本文的工作并指出了今后将进一步探索的问题.     

基于遗传算法的分布参数对象PID控制器设计

实际工业过程中的对象大都属于分布参数系统,控制现场主要采用比例-积分-微分(PID)控制方法。该文将基于遗传算法的PID控制器优化设计方法(简称GAOPT方法)应用到一类分布参数对象上,设计了最优控制器,并与几种基于常规整定公式的控制器进行比较。仿真结果表明,GAOPT方法设计的PID控制器,可以利用较小的控制能量,获得在超调量、调节时间和时间乘绝对误差积分(ITAE)等指标上都较优的控制效果。将GAOPT方法应用到分布参数系统上,可以提高现有工业中PID控制器的控制水平。