采用内环平均电流共享的多相电源分析与设计

多相电源的设计需要分析其动态特性和系统稳定性。该文在单相电源的基础上建立了多相电源的小信号模型,并利用控制理论推导了系统的传输函数。利用Bode图分析方法,对多相电源的小信号稳定性和动态特性做了系统上的分析,特别考虑了电压反馈网络和电流反馈网络的各个参数对系统稳定性的影响。在此基础上,设计了多相电源芯片,并指出内环平均电流共享相对于外环平均电流共享的优点:面积小三分之一,功耗小二分之一,同时系统传输函数只有3个极点,系统稳定性要更好。     

一类多模型自适应控制系统的稳定性证明

针对一类时不变或慢时变的离散时间非线性系统,首先在线性鲁棒自适应控制的基础上,给出了系统有界输入-有界输出的稳定性证明,并得到了系统有界输入-有界输出稳定的充分条件;继而将其引入到多模型切换控制中,经证明该条件可以保证间接多模型自适应切换控制的稳定,较好的兼顾了系统的稳定性和瞬态响应,从而为间接多模型自适应控制器的设计提供了理论依据.     

一种CCM模式下非理想Boost变换器的建模方法

开关网络平均模型法广泛地应用于理想DC-DC变换器的建模,文章将其应用于连续导电模式下的非理想Boost变换器,并应用能量守恒原理和映射原则,将开关元件的寄生参数等效到电感支路中.用此方法,可以更便利地得到变换器的低频等效电路模型,用于变换器的直流特性和交流特性的分析,仿真结果证明了该建模方法的正确性.     

无线传感器网络中节点动态功率管理方法分析

在无线传感器网络中,节点携带的电池能量十分有限,针对如何高效地利用能量、最大化网络的生存周期,提出了一种以时间序列分析中的自回归(AR)模型和滑动平均(MA)模型理论为基础的动态功率管理(DPM)方法。通过给节点设置相应状态切换的时间阈值,让节点对事件发生的时间间隔与时间阈值进行比较,来决定自身的工作状态。实验结果表明,此方法是有效的。     

四象限变流系统建模及滑模控制方法

基于四象限变流器的状态空间平均模型,针对其多变量、时变性和非线性问题,通过线性化处理,推导出其交流侧电流幅度对直流侧输出电压的微变瞬态模型、传递函数控制模型和稳态模型.基于这3个模型,并依据四象限变流系统控制必须兼顾输入和输出多个物理量静、动态品质的特点,提出了一种滑模变结构配合插入积分补偿环节的控制方法,并运用线性切换控制策略,进行了电压控制器的设计和系统仿真研究.试验结果和仿真结果均表明,该系统具有良好的控制性能.     

四象限变流系统建模及滑模控制方法

基于四象限变流器的状态空间平均模型,针对其多变量、时变性和非线性问题,通过线性化处理,推导出其交流侧电流幅度对直流侧输出电压的微变瞬态模型、传递函数控制模型和稳态模型.基于这3个模型,并依据四象限变流系统控制必须兼顾输入和输出多个物理量静、动态品质的特点,提出了一种滑模变结构配合插入积分补偿环节的控制方法,并运用线性切换控制策略,进行了电压控制器的设计和系统仿真研究.试验结果和仿真结果均表明,该系统具有良好的控制性能.     

三电平直流变换器全模式小信号建模和控制器设计

为了设计性能优良的直流变换器稳压输出控制器,在分析三电平H桥直流变换器的电路拓扑和移相PWM原理的基础上,分别给出了一个开关周期内电流连续模式(CCM)和电流断续模式(DCM)下变换器的所有工作模态,并基于状态空间平均法和开关网络平均法建立了变换器在两种模式下的小信号数学模型,并通过仿真验证了模型的正确性.基于小信号数学模型,设计了三电平H桥直流变换器的双闭环模式自适应比例积分(PI)控制器,并结合传统双闭环PI控制器进行了对比试验研究.结果表明:模式切换是造成系统输出动态性能不好的原因,而新型控制器能够通过模式检测实时调整控制器参数,所以比传统控制方法在突然加载过程中的输出电压最大跌落减小46.6％,动态性能得到提高.     

低仰角动态环境下高空平台站通信信道的衰落特性研究

在分析了高空平台站通信系统的覆盖特性、链路损耗特性与降雨衰减特性的基础上,针对低仰角动态环境下的信道特性,根据传播散射理论,通过引入阴影系数A,建立了一个包含“好状态”和“坏状态”的混合状态衰落统计模型,而且在“坏状态”下根据阴影遮蔽的程度又分为两种情形。针对不同状态得到了模型的一阶和高阶统计特性,并通过实测数据进行验证,发现两者吻合良好。证明该模型可用于高空平台站通信电波传播特性的分析、调制及编码方案的优化和通信系统性能仿真等方面的研究。     

周期DoS攻击下变周期切换正系统的安全控制

周期拒绝服务(DoS)攻击阻止了切换正系统的测量通道与控制通道通过网络进行信息交换.此外，系统切换行为、DoS攻击引起的混杂行为以及正性约束增加了安全控制研究的困难.针对遭受周期DoS攻击的网络化切换正系统，提出一种基于切换行为的建模方法并研究其安全控制问题.在变周期切换条件下，通过限定切换周期与DoS攻击周期的关系，构造多线性余正Lyapunov函数，并得到闭环系统为正系统以及渐近稳定条件，进而基于正系统理论设计安全状态反馈控制器.在此基础上，讨论周期DoS攻击下系统进行恒定周期切换的情形.最后，通过仿真示例验证结果的有效性.     

基于神经网络的三相Vienna整流器全局快速终端滑模控制

针对Vienna整流器采用传统PI控制输出电压超调大,功率因数低,当系统参数发生变化时难以收敛,对交流侧输入电流干扰大等问题,提出一种基于神经网络的全局快速终端滑模控制策略。针对系统参数在实际环境中发生摄动和受到外界扰动,重新建立系统的不确定模型,将不确定项合并为总扰动并利用所建立自适应神经网络对其进行估计,并运用Lyapunov定理证明该非线性控制系统在系统参数摄动及外界扰动中可实现有界稳定。仿真结果表明:利用该方法提高了Vienna整流器功率因数,有效优化了输出电压超调高的问题并且有效降低了系统的谐波污染。最后搭建了实物样机,实验结果验证了上述结论的正确性。采用文中方法电压未出现超调,并且稳态响应时间减少了69%,切换负载电压波动减少了87%,动态响应时间减少了84%,谐波含量减少了68%。     

一类非均匀采样数据系统的状态估计

首先利用提升技术推导出非均匀周期刷新和周期采样多率系统的提升状态空间模型;并基于卡尔曼滤波原理,通过极小代估计误差协方差矩阵,提出这类系统提升状态空间模型的状态估计算法.仿真试验说明,提出的算法可以有效地估计系统状态.     

应用平衡截断的模型降阶

将高阶系统降为低阶系统研究是控制理论的一个基本方法,平衡截断方法是一维系统降阶的有效方法.受一维降阶方法的启发,研究了二阶线性时不变系统的降阶方法.简单的介绍了一维能控性、能观性、Gramian矩阵和一阶系统的平衡截断方法和基本思想.通过分析二阶系统和一阶系统之间的关系,定义了二阶能控性和能观性Gramian矩阵,将一阶平衡截断的方法应用到了二阶系统.在保持二阶系统结构的前提下构造一个维系统,将著名的平衡截断技巧应用于本文定义的二阶Gramians矩阵,对二阶模型进行降解.同时给出了两种降阶算法并证明这种算法是保持二阶结构的.     

精确消除衰减直流分量误差的改进算法

传统全周傅氏算法在直接处理含有指数衰减直流分量的电力系统故障信号时会产生较大误差,针对这个问题,提出了消除其误差的改进傅氏算法.该算法基于包含衰减分量的输入信号在一个周期内积分值及采样数据的求和不为零的原理,在计算衰减分量误差的过程中不需要增加采样点和任何近似计算,就可以求出衰减直流分量对傅氏算法带来的误差及衰减参数,将衰减分量造成的误差从故障输入信号的傅氏算法结果值中减去.仿真结果表明,该算法可以获得精确的基波及各次谐波相关参数,可应用于电力系统谐波在线分析.     

一类广义系统的有限时间鲁棒耗散控制

针对一类双边模糊模型描述下的模糊广义系统,考虑了其具有参数不确定性和外部扰动时的有限时间稳定性问题,利用线性矩阵不等式(LMIs)技术,给出了该类模糊广义系统有限时间稳定的充分条件;设计了基于平行分布补偿(PDC)的有限时间鲁棒控制器,有效地将控制系统在给定的时间区域内限定在期望的状态空间椭球内,使系统在给定的有限时间区域内和零初始状态下可以达到相应的耗散性能.数值算例的仿真结果说明了所给方法的有效性.     

新型Boost逆变器滑模控制策略

提出了一种由双向Boost变换器组成的新型逆变器．该逆变器采用了两组独立对称的双向Boost电路，结合滑模控制策略，实现高性能的交流信号功率放大．给出了电路的工作原理，对新型Boost逆变器拓扑进行了小信号建模和开环分析，并给出了滑模控制方案．滑模控制方案能有效克服系统参变量变化和外部扰动，充分发挥了快速响应和鲁棒性强的优点．最后给出了仿真结果．     

两轮移动式倒立摆的运动控制

文章研究两轮移动式倒立摆的运动控制问题,系统有两个位于同一轴线驱动轮;控制目标是移动式倒立摆在二维平面内按指定的移动速度和转动角速度运动,并且保持摆杆平衡;利用状态反馈和输出反馈,构造闭环系统的状态空间方程,通过极点配置求得控制量;仿真结果显示,系统跟踪速度快、超调量小,同时验证了控制算法的有效性。     

大规模MIMO系统中基于DFT信道估计的导频污染消除方案

在大规模MIMO系统中,当基站不存在协作时,随着基站天线数的无限增加,快衰落效应和非相关噪声都能被平均掉,导频污染成为制约大规模MIMO系统性能的瓶颈。基于此,本文提出了一种基于离散傅立叶变换(DFT)信道估计的导频污染消除方法,在时域信道冲击响应中通过DFT和IDFT变换把有用的信号长度之外的污染信号当成一个样本,利用有用信号之外的污染信号样本生成一个阀值,通过引入这个预设的判决阀值,筛选出有效的信道冲击响应,消除导频污染造成的干扰。改善了信道估计的性能。仿真结果表明,在大规模MIMO系统的信道环境下,本文提出的方法可以进一步提高信道估计的精度,提高大规模MIMO的性能。     

变论域自适应模糊分数阶自抗扰控制器设计

提出了一种变论域自适应模糊分数阶自抗扰控制算法,用以提高分数阶系统的性能;在变论域自适应模糊控制的设计中,引入分数阶扩张状态观测器和分数阶跟踪微分器;在变论域自适应模糊分数阶自抗扰控制中,利用分数阶跟踪微分器将输入信号转化为平滑跟踪和高质量差分信号,用扩张状态观测器获取每个状态变量的估计值、不确定性的实时动态模型以及外部扰动．为了消除稳态误差,提高控制精度,提出了可变值域的扩张状态误差积分;将变论域自适应模糊分数阶自抗扰控制算法和分数阶自抗扰控制 (FADRC)算法对典型的分数阶系统进行仿真,验证了所提方案的优越性和有效性．      

大型数字电路的动态电流测试模式

组合逻辑电路的最大动态电流测试应在电路的原始输入端施加一个特定的测试序列才能实现.文中提出一种算法模式可以快速生成所需的测试序列.算法与电路的原始输入端数无关.     

延迟Gompertz模型的数值分支和混合控制

为了研究物种的稳定性问题,要求缩小或者扩大生物系统的稳定区域,通过混合控制欧拉法研究了一个时滞Gompertz模型,运用状态反馈和参数扰动控制得到了Neimark-Sacker分支的理想结果。根据Hopf分支理论得到了连续系统平衡点的稳定性,通过混合控制欧拉算法得到了离散系统在要求的分支点所产生的Neimark-Sacker分支,利用中心流形定理和正规形方法,给出了确定分支周期解的分支方向与稳定性的计算公式。采用数值模拟验证了所得结果的正确性。研究结果表明,对于延迟Gompertz模型系统,如果选择合适的控制参数,就能够使分支点提前或者延迟。研究方法在理论和数值模拟方面都得到了良好的预期结果,为解决相关的控制问题提供了新的方法,对其他领域的控制问题研究具有一定的借鉴意义。