状态反馈解耦控制论文-李正,郝全睿,王淑颖,管敏渊

状态反馈解耦控制论文-李正,郝全睿,王淑颖,管敏渊

导读:本文包含了状态反馈解耦控制论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:模块化多电平换流器,状态反馈精确线性化,非线性解耦控制,零动态稳定性

状态反馈解耦控制论文文献综述

李正,郝全睿,王淑颖,管敏渊[1](2019)在《基于状态反馈精确线性化的MMC非线性解耦控制研究》一文中研究指出柔性直流输电中,传统闭环比例积分(proportion integral,PI)控制策略基于两电平电压源型换流器模型进行设计,对于模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)并未考虑其桥臂环流和子模块电容电压动态特性的影响,以致MMC的有功、无功和环流间并未实现真正的完全解耦控制,且难以兼顾暂态响应速度和稳定性之间的平衡。鉴于以上不足,该文基于状态反馈精确线性化理论,提出一种MMC非线性解耦控制策略,给出其非线性状态反馈律的设计方法和完整控制框图,对其进行零动态稳定性分析并给出PI控制器参数的具体整定方法。该文以两端MMC-HVDC为例对分别应用传统闭环PI控制和非线性解耦控制的MMC暂态性能和抗扰动性能进行对比,仿真结果表明:相对于传统闭环PI控制,非线性解耦控制实现有功和无功间完全解耦控制,且暂态响应迅速,控制参数易于整定,具有更强的抗交直流电压扰动特性。(本文来源于《中国电机工程学报》期刊2019年12期)

王博[2](2018)在《基于α阶逆系统的主动磁轴承状态反馈解耦控制方法与系统研究》一文中研究指出旋转机械正朝着高速、高精度的方向发展,常规的机械轴承支承方式限制了其性能的进一步提升,尤其在复杂环境中运行时,如极端温度、压强,高速高精度和高可靠性的军事、航空、生命科学等领域。磁轴承具有无磨损、无需润滑、寿命长、支承特性可控等突出优点,转子转速理论上仅受限于材料强度,且其动态特性可调控,是高速精密转子的理想支承方式。但磁轴承转子系统具有多变量、非线性、强耦合的特点,其运行过程中因非线性作用、各类耦合及参数摄动造成系统模型变化,难以把控;为提高其鲁棒性与控制精度,对其控制方法的研究仍值得不断完善。为此,本文研究针对主动磁轴承的控制方法与系统,其主要内容包括:(1)针对E型电磁铁的结构、电气参数,对电磁力模型做了线性化分析,提出相对误差率的概念,并验证了其具有足够大的有效线性化区间;分析了磁轴承转子系统耦合形式,分析其耦合作用机理,建立五自由度主动磁轴承转子系统动力学模型;(2)选择合适的状态变量建立转子系统状态空间方程,基于逆系统理论,将其逆系统通过状态反馈和输入变换得到解耦后的α阶伪线性积分子系统,利用内模控制器对其综合,建立控制系统模型;(3)进行基于Matlab-Simulink的仿真分析,对转子位置控制系统的起浮、抗干扰及解耦性能进行了仿真验证;(4)进行基于双DSP的全数字磁轴承控制系统研究。设计并研制了控制系统软、硬件平台,包含数字开关功放、双DSP的控制器,实现了逆系统解耦控制算法的离散化,制定了通信协议与数据存储方式;(5)基于磁悬浮风机进行了与仿真对应的实验,验证了本文控制方法在转子起浮、抗干扰、转动及解耦等性能方面的有效性。本文的研究针对磁轴承转子系统多变量、非线性、强耦合的控制难题,建立了基于逆系统的解耦控制模型,提出了逆系统状态反馈解耦的控制方法,解决了无视模型的常规控制方法中控制参数局限性的问题,并基于此研制了控制系统软、硬件平台,对于提高磁轴承高速转子性能具备一定应用意义。(本文来源于《武汉理工大学》期刊2018-03-01)

陈亮亮,祝长生,王忠博[3](2017)在《电磁轴承高速飞轮转子模态分离–状态反馈解耦控制》一文中研究指出针对主动电磁轴承高速飞轮转子系统的振动抑制问题,提出一种模态分离–状态反馈内模控制算法。首先用模态分离对电磁轴承飞轮转子系统的平动模态与转动模态进行解耦,再用状态反馈对两个转动模态进行解耦,从而将电磁轴承飞轮转子系统原来互相耦合的四个自由度变换为四个彼此独立的自由度,最后采用内模控制器对解耦后的系统进行调节,以实现良好的控制性能。对模态分离–状态反馈内模控制系统的稳定性、目标跟踪性能及鲁棒性进行了理论分析,并通过仿真和实验进一步验证了该算法的有效性。结果表明:模态分离–状态反馈内模控制系统既实现了平动模态和转动模态的解耦,也实现了两个转动模态的解耦,能够使飞轮转子系统稳定悬浮并有效的抑制其振动,具有抗干扰能力较强、鲁棒性好、结构简单,调节方便等优点。(本文来源于《中国电机工程学报》期刊2017年18期)

王瑜瑜,刘少军,王曙霞[4](2017)在《状态反馈解耦附加PI控制策略的仿真研究》一文中研究指出为了克服传统串级调速功率因数低及能量损耗大等固有缺点,提出了一种基于状态反馈解耦附加PI控制策略的改进型串级调速系统。深入分析了电压型PWM逆变器数学模型,并对所采用的控制策略的数学表达式进行了详细推导。加之斩波电路的IGBT选用的转速与电流双闭环PI控制,最终得到了系统控制图。最后在MATLAB/Simulink软件中进行了仿真。仿真结果证实,该控制策略不仅具有良好的动态、静态特性,而且能够实现提高功率因数、减少谐波及节约能源的目标。(本文来源于《电子测量技术》期刊2017年09期)

侯江伟[5](2017)在《基于观测器状态反馈的解耦控制研究》一文中研究指出鉴于现有解耦方法的局限性,本文基于状态反馈与极点配置,在实际状态变量难以全部测取的条件下,利用观测器反馈的全维状态变量进行解耦控制的研究。并以存在严重耦合的AIRC(飞行器控制)为例进行基于观测器状态反馈的解耦控制研究。(本文来源于《科技视界》期刊2017年11期)

程启明,张强,程尹曼,陈明超[6](2017)在《离散化状态反馈解耦控制的叁相电流源型PWM整流器控制策略》一文中研究指出叁相电流源型PWM整流器(Current Source Rectifier,CSR)是一种多变量、强耦合的非线性对象,这种复杂对象的控制较为困难。叁相CSR通常都采用双级环路控制结构的直接电流控制方式,但常用的直接电流控制方式都存在一些问题,本文提出采用离散化状态反馈解耦控制器对该对象进行控制,可以解决其控制问题。文中分析了叁相CSR数学模型及直接电流控制原理,讨论了离散化状态反馈解耦控制方法,搭建了这种控制方法的仿真模型,仿真结果说明了本文所提方法的优势,其控制效果要好于传统的PID控制方法。(本文来源于《电测与仪表》期刊2017年06期)

屈克庆,李文旗,叶天凯,赵晋斌,李芬[7](2016)在《基于状态反馈的LCL型逆变器解耦控制策略》一文中研究指出为实现带LCL滤波器的叁相电压源型并网逆变器(VSI)的无静差控制,通常采用abc/dq变换将静止坐标系转换为同步坐标系,但这种变换存在dq分量间的耦合问题。因此提出了一种基于双电感电流和电容电压反馈的叁闭环解耦控制策略,该策略采用状态反馈实现了多输入多输出(MIMO)线性时不变系统动态解耦,不仅有效解决了dq分量间的耦合问题,而且在保证较高的入网电流质量的条件下改善了系统动态性能。仿真和实验结果均验证了该控制策略的可行性和有效性。(本文来源于《电工技术学报》期刊2016年20期)

辛业春,李国庆,王朝斌,吴学光[8](2015)在《基于状态反馈解耦控制的MMC-HVDC系统控制策略研究》一文中研究指出文中提出了一种基于内环电流状态反馈解耦控制的模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter,MMC)高压直流输电(HVDC)系统控制策略。首先,在d-q同步旋转坐标系下建立了MMC-HVDC的数学模型,然后建立含内环电流控制和外环控制的MMC-HVDC双环控制系统。内环控制器实现对同步旋转坐标系下d轴电流、q轴电流精确跟踪控制,通过状态反馈解耦控制,实现dq轴电气量解耦的内环电流控制;对内环控制器进行极点配置,提高其稳定性,使内环电流控制器可以简化为一阶惯性环节。外环控制采用PI控制,以适应换流器的多种运行方式。在PSCAD/EMTDC仿真环境下搭建了双端MMC-HVDC系统并进行仿真,仿真算例结果验证了所提方法的可行性和有效性。(本文来源于《电测与仪表》期刊2015年20期)

李睿君[9](2014)在《基于差分演化算法的控制系统状态反馈设计及解耦控制》一文中研究指出在现代控制理论中,状态反馈设计是控制系统设计的重要方式之一。目前,常用的设计方法是极点配置方法。在进行线性系统状态反馈设计的过程中,从表面看它的步骤比较简单,但真正计算起来还是很困难的。因为在整个计算流程中,不仅要对系统的可控性进行判定,还需对线性控制系统进行矩阵变换以及对期望极点进行选择。而这整个的过程不但需要大量的计算,且对设计者的要求相对来说比较苛刻。对于简单的线性控制系统设计是有效的,但当系统阶数较多时,计算量非常巨大,操作过程将会很繁琐。本文在简要介绍了对线性控制系统进行状态反馈设计的方法即极点配置与线性二次型最优控制两种方法之后,提出了基于差分演化算法的控制系统状态反馈设计方法。本文根据引入状态反馈后闭环系统的阶跃响应的性能指标,以误差积分指标作为适应度函数,直接对状态反馈设计中的状态反馈矩阵以及前馈增益矩阵进行选择,以使适应度函数获得最优解。当适应度函数得到最优解时,选择的状态反馈矩阵及前馈增益矩阵就是较优的。本文分别针对单输入-单输出系统、多输入-多输出系统、完全可控系统以及不完全可控系统分别列举多个实例并采用差分演化算法进行状态反馈设计及仿真。通过仿真,证实了基于差分演化算法的状态反馈控制系统可有效地改进系统性能,优于传统极点配置状态反馈控制。而且,基于差分演化算法的状态反馈设计提供了一种可能的更有效的新的状态反馈设计的简便途径。最后,本文将差分演化算法进一步应用于状态反馈解耦控制,发现利用差分演化算法进行状态反馈解耦控制是有效的,这进一步证明了将差分演化算法应用于状态反馈有许多可取之处。(本文来源于《广西大学》期刊2014-06-01)

林立[10](2013)在《内置式永磁电机状态反馈线性化解耦滑模控制》一文中研究指出针对内置式永磁同步电机电流与转速的非线性耦合及系统参数变化鲁棒性变差问题,提出基于状态反馈线性化解耦滑模变结构新型控制策略。通过非线性状态反馈和坐标变换,实现了内置式永磁同步电机系统线性化解耦控制,将原系统分解为2个线性子系统:转速线性子系统和励磁电流线性子系统。基于滑模变结构理论,对2个子系统分别设计滑模变结构控制器,整个系统结构简单,易于实现。实验结果表明,基于状态反馈线性化解耦滑模变结构控制的内置式永磁同步电机系统具有较好的动态性能和对参数变化良好的鲁棒性。(本文来源于《电气传动》期刊2013年07期)

状态反馈解耦控制论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

旋转机械正朝着高速、高精度的方向发展,常规的机械轴承支承方式限制了其性能的进一步提升,尤其在复杂环境中运行时,如极端温度、压强,高速高精度和高可靠性的军事、航空、生命科学等领域。磁轴承具有无磨损、无需润滑、寿命长、支承特性可控等突出优点,转子转速理论上仅受限于材料强度,且其动态特性可调控,是高速精密转子的理想支承方式。但磁轴承转子系统具有多变量、非线性、强耦合的特点,其运行过程中因非线性作用、各类耦合及参数摄动造成系统模型变化,难以把控;为提高其鲁棒性与控制精度,对其控制方法的研究仍值得不断完善。为此,本文研究针对主动磁轴承的控制方法与系统,其主要内容包括:(1)针对E型电磁铁的结构、电气参数,对电磁力模型做了线性化分析,提出相对误差率的概念,并验证了其具有足够大的有效线性化区间;分析了磁轴承转子系统耦合形式,分析其耦合作用机理,建立五自由度主动磁轴承转子系统动力学模型;(2)选择合适的状态变量建立转子系统状态空间方程,基于逆系统理论,将其逆系统通过状态反馈和输入变换得到解耦后的α阶伪线性积分子系统,利用内模控制器对其综合,建立控制系统模型;(3)进行基于Matlab-Simulink的仿真分析,对转子位置控制系统的起浮、抗干扰及解耦性能进行了仿真验证;(4)进行基于双DSP的全数字磁轴承控制系统研究。设计并研制了控制系统软、硬件平台,包含数字开关功放、双DSP的控制器,实现了逆系统解耦控制算法的离散化,制定了通信协议与数据存储方式;(5)基于磁悬浮风机进行了与仿真对应的实验,验证了本文控制方法在转子起浮、抗干扰、转动及解耦等性能方面的有效性。本文的研究针对磁轴承转子系统多变量、非线性、强耦合的控制难题,建立了基于逆系统的解耦控制模型,提出了逆系统状态反馈解耦的控制方法,解决了无视模型的常规控制方法中控制参数局限性的问题,并基于此研制了控制系统软、硬件平台,对于提高磁轴承高速转子性能具备一定应用意义。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

状态反馈解耦控制论文参考文献

[1].李正,郝全睿,王淑颖,管敏渊.基于状态反馈精确线性化的MMC非线性解耦控制研究[J].中国电机工程学报.2019

[2].王博.基于α阶逆系统的主动磁轴承状态反馈解耦控制方法与系统研究[D].武汉理工大学.2018

[3].陈亮亮,祝长生,王忠博.电磁轴承高速飞轮转子模态分离–状态反馈解耦控制[J].中国电机工程学报.2017

[4].王瑜瑜,刘少军,王曙霞.状态反馈解耦附加PI控制策略的仿真研究[J].电子测量技术.2017

[5].侯江伟.基于观测器状态反馈的解耦控制研究[J].科技视界.2017

[6].程启明,张强,程尹曼,陈明超.离散化状态反馈解耦控制的叁相电流源型PWM整流器控制策略[J].电测与仪表.2017

[7].屈克庆,李文旗,叶天凯,赵晋斌,李芬.基于状态反馈的LCL型逆变器解耦控制策略[J].电工技术学报.2016

[8].辛业春,李国庆,王朝斌,吴学光.基于状态反馈解耦控制的MMC-HVDC系统控制策略研究[J].电测与仪表.2015

[9].李睿君.基于差分演化算法的控制系统状态反馈设计及解耦控制[D].广西大学.2014

[10].林立.内置式永磁电机状态反馈线性化解耦滑模控制[J].电气传动.2013

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