船舶电力系统的动态过程仿真研究

提出了一种面向船舶电力系统动态过程的仿真计算方法.以连网柴油发电机组旋转坐标系为参考,建立了一种船舶电力系统教学模型,微分代数方程组求解采用牛顿法与隐式梯形积分法相结合.柴油机调速器依据速度下倾特性控制电网频率和有功功率分配,自动电压调节器引入均压线概念.选用中铁渤海一号船舶电力系统为仿真对象,实现柴油发电机组并联运行的动态过程仿真,仿真结果验证了数学模型和仿真计算方法的有效性.     

基于BP神经网络和模糊控制的PMSM-DTC研究

为了解决传统的永磁同步电机直接转矩控制中电磁转矩和磁链过大的问题,将BP神经网络和模糊控制引入永磁同步电机控制中.研究了基于BP神经网络和模糊控制的永磁同步电机直接转矩控制控制策略,将模糊控制器替换磁链和转矩滞环控制器,将BP神经网络控制器替换开关状态选择器.仿真研究表明:该控制策略能有效的减小转矩脉动和磁链脉动,系统稳态性能得到了明显改善,同时也保持了快速的动态响应特性.     

大型变速风力发电机组的自适应模糊控制

控制技术是风力发电机组安全高效运行的关键。风力发电机组是复杂多变量非线性系统,具有不确定性和多干扰等特点。本文提出使用模糊逻辑推理系统得到低风速时的发电机参考转速,该方法无需测量风速,避免了风速测量的不精确性。根据机组的运动方程,采用最近邻聚类学习算法建立发电机电磁转矩自适应最优模糊控制,低风速时获得最大风能利用系数。算法综合考虑风力发电机组的机械特性和电气特性,系统辨识作为控制算法的一部分自动执行。高风速时,变论域自适应模糊控制器控制桨距角,机组能准确地保持在额定功率发电。仿真结果表明了本文提出方法的有效性。     

电压源型逆变器改进无差拍控制策略仿真研究

电压源型逆变器广泛运用于UPS、新能源发电等场合,在各种负载下,尤其是非线性负载下的低电压畸变率和快速系统响应是其追求的目标。通过对单相逆变系统进行建模,根据其离散状态空间方程,提出了一种新型无差拍控制策略,在双闭环控制基础上增加了2个前馈环节,并设计了预测状态观测器以消除采样和计算带来的延时,提高系统动态响应能力。在MATLAB/Simulink环境下对单相逆变器改进型无差拍控制策略进行了系统建模,仿真结果表明,该控制策略能显著提高系统在非线性负载下的动态响应性能,改善输出电压波形。     

基于桥臂电流控制的风力发电并网逆变器研究

在大功率风力发电系统中,并网逆变器控制是实现电能转换与传输的重要环节。针对采用T型滤波器结构的风力发电并网逆变器,提出基于桥臂电流闭环结合前馈补偿间接控制逆变器并网输出电流的控制策略,并根据三相电压源型并网逆变器开关函数的数学模型进行了控制系统仿真研究。仿真实验结果证明采用该控制策略提高了并网逆变器的稳定性和动态性能,同时可以有效抑制并网节点输出电流中的电流谐波。     

新型6-(P-2P-S)并联机器人逆动力学仿真分析

针对一种新型6-(P-2P-S)并联机器人,介绍了该并联机器人初始正交位姿部分运动解耦的结构特点,推导出广义速度和系统内各刚体运动速度的运动学传递关系.应用拉格朗日方法分别对运动平台、连杆和驱动杆进行动力学计算,建立了该并联机器人的动力学模型.该并联机器人动力学模型是一个多变量、变参数的非线性系统,完整编写了该动力学模型的仿真程序,进行了逆动力学仿真实例分析,研究了驱动力变化规律,验证了该机构部分运动解耦的结构特点,进而为该并联机器人的控制策略研究提供参考.     

基于CMAC-PID控制的柴油发电机组的建模与仿真

在分析柴油发电机组系统组成的基础上，建立了火电厂应急柴油发电机组在MATLAB/SIMULINK环境下的仿真模型，提出了应急柴油发电机组调速系统的CMAC-PID控制方案。对顺序投入负载时，机组的机械、电气性能作了仿真分析，结果表明CMAC-PID控制的应急柴油发电机组，转速瞬态调整率要比常规PID控制下小，稳定时间也短，显示了良好的动态特性。     

基于VisSim的光伏电池通用数学模型的研究

针对光伏电池直流物理模型,在VisSim平台下,开发了光伏电池通用仿真模型,并分析了串联电阻和并联电阻对光伏电池特性的影响.利用该模型,可以模拟光伏电池参数、太阳辐照度、电池温度下的光伏电池Ⅰ-Ⅴ特性.仿真曲线验证了该仿真模型正确且可行,可以用于光伏发电系统中实现动态仿真.     

船舶运动航向自适应非线性控制的仿真研究

针对参数未知的船舶航向非线性控制系统数学模型，考虑船舶操舵伺服机构特性的情况下，船舶航向控制问题成一个虚拟控制系数未知的非匹配不确定非线性控制问题。引入Nussbaurrl函数，并采用逆推(backstepping）技术，成功地解决了上述困难，设计了船舶航向自适应非线性控制器；借助Lyapunov函数证明了所设计控制器使最终的闭环非匹配不确定船舶运动非线性系统中的所有信号有界，系统的实际航向自适应地保持设定航向。以大连海事大学“育龙”轮为例进行仿真研究，结果证明所设计的控制器是有效的。     

自主运行卫星编队构形重构控制策略仿真分析

采用模糊逻辑控制器与LQR相结合的控制策略来解决自主运行卫星编队构形重构问题。首先,基于Hill方程,利用LQR理论设计控制器;然后,设计模糊逻辑控制器,利用编队运行中的导航信息、通信信息以及任务优先级信息,对控制器增益进行模糊调节。该控制策略可以有效实现编队构形重构,且能在燃料消耗量与任务优先级和构形差异之间达到折衷。仿真结果表明了方法的有效性。     

船舶航向的神经网络并行鲁棒模型参考控制

针对大型船舶的航向控制特性,提出一种神经网络并行自学习鲁棒模型参考控制方法。这种复合控制结构利用神经网络的学习能力和非线性映射能力,解决传统自适应控制中模型的在线辨识和控制器的在线设计问题,以达到对不确定非线性船舶的高精度输出跟踪控制;通过引入运行监控器,克服神经网络控制方法实时性差的问题;利用一个鲁棒反馈控制器,来保证神经网络模型学习初期闭环系统的稳定性。仿真结果表明这一方法对设定航向具有精确的跟踪控制效果。     

水轮发电机系统的动态实时仿真实验系统

本文介绍了一个水轮发电机组的动态实时仿真实验系统.该实验系统以IBM—PC/XT模拟水轮发电机组特性,调速器以Z80为核心构成.使用该系统可对任意型号任意工作状态下的水轮发电机组进行动态实时仿真试验,为研究水轮发电机组特性,新型调速器和新的控制规律提供了一种良好的实验手段.     

三种船舶运动控制仿真系统

船舶运动控制系统有三种仿真模式：一是单机仿真即在一台计算机上同时运行船舶运动数学模型和控制器；二是双机仿真即一台计算机运行船舶运动数学模型，另一台为真实的船舶控制器，控制器通过数字通信接口控制另一台计算机上运行的船舶运动模型，也称为半物理仿真；三是物理仿真即建造一艘按某一水动力学相似准则而缩尺的模型船，在模型船上装上真实的船舶控制器，在水池或海上做船舶运动控制试验。本文介绍大连海事大学轮机工程学院研制的上述三种船舶运动控制仿真系统。     

逆变器无线并联系统的建模与仿真

分析了逆变器无线并联控制技术的基本原理,并介绍了离散化的功率计算方法,在此基础上采用MATLAB/Simulink建立了逆变器并联系统的仿真模型,说明了仿真模系统中模块间的关系.按照功率在数字信号处理器(DSP)中的求取方法,建立了计算频率可变的逆变器模块输出有功功率和无功功率模型,通过此功率模型在无线并联系统中的应用,验证了所建模型的正确性.该功率计算模型可以推广到其它类似场合.     

谐振注入式混合型有源滤波器的仿真研究

提出了一种适用于中高压系统的并联谐振注入式混合型有源滤波器,给出了拓扑结构。对注入支路的参数进行设计和分析;建立并联谐振注入式混合型有源电力滤波器的简化电气模型,提出了两种控制策略,在MATLAB仿真平台上,利用谐波抑制函数分析研究了不同基本控制策略下电网及系统各个参数波动对装置的谐波补偿特性的影响;给出了该结构的无功补偿特性,解决了传统注入式混合有源电力滤波器存在谐波注入能力与无功容易过补互相矛盾的问题。对并联谐振注入式混合型有源电力滤波器作了仿真实验,结果验证了理论分析的正确性,谐波和无功都得到很好的抑制。     

基于轮缸压力的自寻优ABS控制策略仿真

针对串联式制动能量回馈系统,基于轮缸压力实时测量,提出了一种新型自寻优ABS控制策略.该ABS控制策略无需车速估算,仅需实时获取轮缸压力,且可对路面附着状况进行定量估计算法简单,可在控制器中实时运行.同时,还介绍了一种快速获取AB控制参数的途径.基于Matlab/Simulink平台,建立了液压调节器、制动器及车辆模型,高、低附着系数路面的仿真结果表明:所设计的新型ABS控制策略能够自动搜寻到最佳滑移率工作点,并保持在此工作点附近工作,从而提高了车辆的制动稳定性能.     

基于Simulink的空调系统先进自校正控制仿真研究

空调系统可以被看作是一阶惯性加延迟的过程,系统具有时延和参数时变的特性.提出了一种先进的自校正控制策略并将其应用在空调系统中.该控制策略采用了一种混合的参数辨识算法,在控制系统闭环运行条件下,空调系统的过程参数包括延迟时间可以被在线辨识.辨识出的延迟时间被Smith预估器用来补偿控制回路中的时延,同时该控制策略的控制信号可由内环回路中的PI控制器根据ITAE整定规则计算获得.Simulink仿真结果表明该自校正控制策略较自适应PI控制的控制性能更为优越.     

多温区空间晶体生长炉的多变量预测控制器设计

多温区空间晶体生长炉温度系统是一个多变量强耦合对象.为实现炉温的精确控制,提出了一种基于遗传算法的多变量预测控制器,能消除系统耦合对控制的不良影响,提高控制品质.阶梯式控制策略的引入,减少了计算负担.仿真实验结果验证了该方法的有效性.     

基于Hammerstein-Wiener模型的广义预测控制

提出了一种新型的基于Hammerstein-Wiener模型的广义预测控制策略。采用基于最小二乘支持向量机的Hammerstein-Wiener模型描述非线性系统动态特性,作为被控对象预测模型。同时,针对现有遗传算法和混沌粒子群优化算法收敛速度慢和精度低等缺点,给出一种拟牛顿信赖域混沌粒子群混合优化算法,作为预测控制的滚动优化策略,函数测试和非线性对象的广义预测控制的滚动优化表明该算法的优越性。最后,对设计的预测控制器进行实例仿真,结果表明它能满足系统实时稳定运行的需求,取得了良好的控制效果。     

电网故障下双馈风力发电机控制改进与仿真

随着风电装机规模的不断增加,作为未来能源互联网中重要的一环,风电机组应对电网故障的能力越加显得重要。针对双馈风力发电机组在电网故障下的暂态特性,提出了一种基于电网故障类型区分、控制器设计和辅助设备穿越的综合控制策略。相比于传统的控制方法,克服了控制误差大和响应滞后的问题,真正实现了系统的精细化控制。基于MATLAB和VC++联合建模,利用MEX技术搭建了电网故障下的1.5 MW双馈风力发电系统模型,仿真结果验证了所提出的综合控制策略在电网故障下提高双馈风力发电机控制的有效性。