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基于IDA-PBC的全封闭波浪发电系统控制分析 预览 认领
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作者 杨金明 姜元 +1 位作者 谢泽坤 黄秀秀 《华南理工大学学报:自然科学版》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期65-71,共7页
针对波浪复杂的变化特性和全封闭波浪发电系统,基于互联-阻尼配置的无源性控制(IDA-PBC)理论,提出了一种对波浪变化情况具有鲁棒性的控制算法.首先建立全封闭波浪发电系统的欧拉-拉格朗日模型(EL),并根据系统结构和动力学特性进行模型分... 针对波浪复杂的变化特性和全封闭波浪发电系统,基于互联-阻尼配置的无源性控制(IDA-PBC)理论,提出了一种对波浪变化情况具有鲁棒性的控制算法.首先建立全封闭波浪发电系统的欧拉-拉格朗日模型(EL),并根据系统结构和动力学特性进行模型分解,再基于李雅普诺夫稳定理论和阻尼注入的方法设计无源控制律,并推导出全封闭波浪发电系统最大平均输出功率下状态量期望值.在Matlab/Simulink仿真环境下搭建了全封闭波浪发电系统的仿真模型,进行了无源性控制的仿真分析.仿真结果表明,所设计的无源控制律能够实现给定状态量的快速跟随,且在波浪变化条件下,也能达到控制效果. 展开更多
关键词 波浪能发电 互联-阻尼配置 无源性控制
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基于IDA-PBC的混合储能虚拟同步发电机功率协调控制 认领
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作者 杨帆 刘非文 《水电能源科学》 北大核心 2019年第8期151-154,182共5页
随着可再生能源在电力系统中的渗透率不断升高,虚拟同步发电机(VSG)技术广泛应用于现代电力系统的调频控制中。为了模拟同步发电机的惯性与阻尼特性,VSG需配备储能单元。针对VSG中蓄电池与超级电容混合储能系统(HESS),提出了基于互联阻... 随着可再生能源在电力系统中的渗透率不断升高,虚拟同步发电机(VSG)技术广泛应用于现代电力系统的调频控制中。为了模拟同步发电机的惯性与阻尼特性,VSG需配备储能单元。针对VSG中蓄电池与超级电容混合储能系统(HESS),提出了基于互联阻尼分配的无源控制策略(IDA-PBC),通过控制超级电容快速补偿VSG惯性模拟环节引入的功率变化,蓄电池响应VSG一次调频相对缓慢的功率需求,减少蓄电池功率波动。最后,在Matlab/Simulink环境下仿真验证了所提控制策略的可行性。 展开更多
关键词 可再生能源 虚拟同步发电机 混合储能 功率分配 互联与阻尼配置 无源控制
基于时变增益ESO的航天器无源姿态跟踪控制 认领 被引量:5
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作者 王青 龚立纲 董朝阳 《控制与决策》 CSCD 北大核心 2018年第2期193-202,共10页
针对修正罗德里格参数描述的航天器姿态运动模型,利用扩张状态观测器(ESO)研究无角速度测量下的无源姿态跟踪控制问题.首先,为了削弱常值增益ESO中的峰化现象,设计一种时变增益ESO对角速度和系统的总干扰进行估计;进一步考虑航天器姿... 针对修正罗德里格参数描述的航天器姿态运动模型,利用扩张状态观测器(ESO)研究无角速度测量下的无源姿态跟踪控制问题.首先,为了削弱常值增益ESO中的峰化现象,设计一种时变增益ESO对角速度和系统的总干扰进行估计;进一步考虑航天器姿态运动的无源特性,结合互连和阻尼分配无源控制(IDA-PBC)理论及backstepping思想设计跟踪控制律;最后,从理论上对闭环系统的稳定性进行严格证明.仿真结果验证了所提出控制方法的有效性. 展开更多
关键词 姿态跟踪 无源性 互连和阻尼分配 扩张状态观测器 时变增益
基于IDA-PBC方法的PEMFC-SC混合系统功率协调控制研究 预览 认领
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作者 杨帆 盛波 符杨 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2017年第3期403-407,共5页
针对质子交换膜燃料电池和超级电容混合系统的功率协调控制问题,设计了一种基于互联与阻尼配置(Interconnection and damping assignment,IDA)的无源控制(Passivity-based control,PBC)策略。建立了混合系统的端口受控哈密顿(Port-... 针对质子交换膜燃料电池和超级电容混合系统的功率协调控制问题,设计了一种基于互联与阻尼配置(Interconnection and damping assignment,IDA)的无源控制(Passivity-based control,PBC)策略。建立了混合系统的端口受控哈密顿(Port-controlled hamiltonian,PCH)模型。考虑了负载功率需求和超级电容荷电状态对混合系统功率分配策略的影响,分析了混合系统的多种工作模式。基于PCH模型设计了混合系统的IDA-PBC控制器,并从理论上证明了闭环系统的渐进稳定性。仿真结果验证了所提控制策略的有效性。 展开更多
关键词 质子交换膜燃料电池 超级电容 端口受控哈密顿 互联与阻尼配置 无源控制
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航天器姿态输出反馈抗干扰跟踪控制 预览 认领 被引量:1
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作者 龚立纲 王青 +1 位作者 董朝阳 王昭磊 《控制理论与应用》 CSCD 北大核心 2017年第12期1547-1560,共14页
针对采用四元数描述的航天器姿态运动模型研究输出反馈抗干扰跟踪控制问题.首先在姿态运动模型的基础上,结合四元数的性质设计扩张状态观测器(extended state observer,ESO)来估计角速度和干扰力矩,从理论上保证了ESO中的四元数状态满... 针对采用四元数描述的航天器姿态运动模型研究输出反馈抗干扰跟踪控制问题.首先在姿态运动模型的基础上,结合四元数的性质设计扩张状态观测器(extended state observer,ESO)来估计角速度和干扰力矩,从理论上保证了ESO中的四元数状态满足范数约束,并证明了观测误差的收敛性;进一步利用互连和阻尼分配无源控制(interconnection and damping assignment passivity-based control,IDA--PBC)理论设计控制律,通过姿态和角速度误差状态变换以及引入误差积分项,使得期望的姿态和角速度误差,以及积分项误差运动方程中均出现阻尼项,提高了系统的抗干扰性能,最后利用Laypunov函数证明了闭环系统一致最终有界稳定.仿真结果验证了所设计ESO和IDA--PBC控制律的有效性. 展开更多
关键词 姿态控制 抗干扰 输出反馈 扩张状态观测器 互连和阻尼分配
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基于PCHD模型的光伏Z源并网逆变器无源控制 认领 被引量:14
6
作者 程启明 张强 +2 位作者 程尹曼 黄山 褚思远 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第9期2723-2732,共10页
光伏Z源并网逆变这种非线性对象的一般控制方法是先线性化再线性控制,这种控制策略相对复杂且控制效果不佳。本文创新性地将基于PCHD模型的非线性无源控制引入到光伏Z源并网逆变系统中,它无需线性化处理,就可使系统具备良好的动、静态... 光伏Z源并网逆变这种非线性对象的一般控制方法是先线性化再线性控制,这种控制策略相对复杂且控制效果不佳。本文创新性地将基于PCHD模型的非线性无源控制引入到光伏Z源并网逆变系统中,它无需线性化处理,就可使系统具备良好的动、静态特性。首先分析了光伏Z源并网逆变器系统的原理,给出了系统的PCHD数学模型;再采用IDA方法设计出系统的无源控制器,并从理论上证明了系统的稳定性;最后Matlab/Simulink仿真软件和样机试验表明了,相比于采用传统的双闭环PID控制系统,采用本文无源控制系统的最大功率点跟踪更快,调节时间和上升时间更短,并网更有效,对外部参数变化响应更快,并网电流曲线更平滑,纹波更小,功率因数更高,鲁棒性更好。 展开更多
关键词 光伏 Z源并网逆变器 无源性控制 非线性控制 哈密顿函数 互联和阻尼分配 端口受控耗散哈密顿
基于PCH模型的VSC—HVDC自适应无源控制 预览 认领
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作者 付永良 陈新华 +1 位作者 邓大磊 王吉庆 《电气传动自动化》 2013年第6期14-18,共5页
基于柔性直流输电(VSC—HVDC)的端口受控哈密顿系统(PCH)模型,提出了一种采用自适应无源性控制的新方法。该方法将VSC—HVDC系统换流站模型等效成一个具有耗散性质的无源系统,并根据Vsc—HVDC的4种不同控制方式,确定相应的dq坐... 基于柔性直流输电(VSC—HVDC)的端口受控哈密顿系统(PCH)模型,提出了一种采用自适应无源性控制的新方法。该方法将VSC—HVDC系统换流站模型等效成一个具有耗散性质的无源系统,并根据Vsc—HVDC的4种不同控制方式,确定相应的dq坐标下的电流参考值。在此基础上,通过互联与阻尼配置的方法设计无源控制器,实现独立调节有功、无功功率。同时,为提高系统的鲁棒性,减小参数摄动对控制效果的影响.提出了自适应无源控制方法。仿真结果表明该控制策略具有良好的暂态性能和鲁棒性。 展开更多
关键词 高压直流输电 电压源换流器 无源控制 自适应控制 互联与阻尼配置
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两罐液位系统的哈密顿建模与无源性控制 预览 认领
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作者 李海龙 于海生 +1 位作者 吴贺荣 刘进 《青岛大学学报:工程技术版》 CAS 2011年第3期 27-31,73,共6页
基于端口受控哈密顿(PCH)系统原理,研究了一种两罐液位系统的PCH建模与控制方法。根据流体力学原理及伯努利方程,建立了两罐液位系统的PCH模型;通过互联与阻尼配置,设计了两罐液位系统控制器,确定了期望的平衡点,并应用无源性理论分... 基于端口受控哈密顿(PCH)系统原理,研究了一种两罐液位系统的PCH建模与控制方法。根据流体力学原理及伯努利方程,建立了两罐液位系统的PCH模型;通过互联与阻尼配置,设计了两罐液位系统控制器,确定了期望的平衡点,并应用无源性理论分析了平衡点的稳定性。为了消除稳态误差,引入了积分控制作用。仿真和实验验证表明,所提出的控制方法具有很好的动态和稳态性能。 展开更多
关键词 哈密顿系统 互联配置与阻尼配置 液位系统 无源性控制
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最小磁场存储能量条件下的感应电机定子磁通幅值效率优化 预览 认领
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作者 季筱隆 沈传文 +1 位作者 孟永庆 苏彦民 《电工电能新技术》 CSCD 北大核心 2008年第3期 26-30,共5页
本文借鉴互联和阻尼分配的基于无源性控制器设计的基本思想和设计方法,依据最小磁场能量原则,设计了一种新的转矩跟踪效率优化控制器。由于只针对分解后得到的电气子系统进行最小磁场能量优化和转矩跟踪控制器设计,得到的定子磁通幅... 本文借鉴互联和阻尼分配的基于无源性控制器设计的基本思想和设计方法,依据最小磁场能量原则,设计了一种新的转矩跟踪效率优化控制器。由于只针对分解后得到的电气子系统进行最小磁场能量优化和转矩跟踪控制器设计,得到的定子磁通幅值优化律不受转子电阻的影响,因此具有更强的参数鲁棒性。且控制器不需要观测转子侧的系统状态变量,控制律是全局定义的,不存在发散奇点,能够跟踪快速变化的转矩和磁通给定,从而保证了系统的动静态性能。仿真实验结果证实该控制器在保证系统具有良好的动静态性能的同时,能有效地提高感应电机轻栽时功率因数,并取得良好的节能效果。 展开更多
关键词 互联和阻尼分配 基于无源性的控制 感应电机 效率优化控制 功率因数 磁场能量
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A novel induction motor control scheme using IDA-PBC 预览 认领 被引量:2
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作者 Humberto GONZALEZ Manuel A. DUARTE-MERMOUD +2 位作者 Ian PELISSIER Juan Carlos TRAVIESO-TORRES Romeo ORTEGA 《控制理论与应用:英文版》 EI 2008年第1期 59-68,共10页
为正式就职马达的一个新控制计划在现在的纸被建议,使用互联;抑制任务被动基于控制(IDA-PBC ) 方法。计划专门基于被动基于控制,没有当它被做在,限制输入频率回答面向的控制(FOC ) 。正式就职马达的一个控制港口的 Hamiltonian (PCH... 为正式就职马达的一个新控制计划在现在的纸被建议,使用互联;抑制任务被动基于控制(IDA-PBC ) 方法。计划专门基于被动基于控制,没有当它被做在,限制输入频率回答面向的控制(FOC ) 。正式就职马达的一个控制港口的 Hamiltonian (PCH ) 模型被推出做互联;在计划上明确的精力抑制。建议控制器在计算模拟下面被验证;用一个 inverter 原型的试验性的测试。 展开更多
关键词 感应电机 被动控制 能量控制 哈密尔敦函数
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哈密尔顿系统的无源性控制设计 预览 认领 被引量:3
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作者 何朕 邵明 +1 位作者 孟范伟 王广雄 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第5期 571-575,共5页
无源性控制(PBC)是非线性控制的一个新的方向。不过对无源性控制一般都是定性的讨论。本文给出了一种与无源性控制结合的定量化方法。为求解无源性控制中的偏微分方程,需要先将非线性系统的数学模型转化成Hamilton模型。文中以一个... 无源性控制(PBC)是非线性控制的一个新的方向。不过对无源性控制一般都是定性的讨论。本文给出了一种与无源性控制结合的定量化方法。为求解无源性控制中的偏微分方程,需要先将非线性系统的数学模型转化成Hamilton模型。文中以一个磁悬浮系统的无源性控制为例,说明了这个Hamilton系统偏微分方程的求解方法,并给出了无源性控制律。本文的方法为非线性控制提供了一个实用的设计工具。 展开更多
关键词 无源性控制 互联与耗散的配置 哈密尔顿系统 非线性控制 磁悬浮系统
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矩阵变换器输入侧端口受控耗散哈密尔顿算子建模及无源控制 预览 认领
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作者 潘月斗 徐杰 +1 位作者 陈继义 陈虎 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第8期1099-1104,共6页
矩阵变换器无中间直流环节,易受电网扰动和负载扰动的影响.针对这一问题,本文设计了矩阵变换器输入侧无源性控制器以改善控制系统特性.首先,在直-交坐标系下建立输入侧的端口受控耗散哈密尔顿(port-control-led Hamiltonian with dissi... 矩阵变换器无中间直流环节,易受电网扰动和负载扰动的影响.针对这一问题,本文设计了矩阵变换器输入侧无源性控制器以改善控制系统特性.首先,在直-交坐标系下建立输入侧的端口受控耗散哈密尔顿(port-control-led Hamiltonian with dissipation,PCHD)算子模型.然后,设计了基于互联和阻尼配置的无源性控制器,用来实现对输入电流快速准确的跟踪.重新配置了系统的平衡点,通过注入阻尼提高系统的收敛速度,并从理论上对闭环系统的渐进稳定性进行了分析.仿真结果表明,系统在非正常工况下仍能保证输入电流为正弦,相比传统偏差修正法,该控制策略具有更好的动态性能和抗干扰能力. 展开更多
关键词 矩阵变换器 无源性 端口受控耗散哈密顿系统 互联和阻尼配置的无源性控制 双空间矢量调制
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基于IDA-PBC的LCL滤波并网逆变器控制 预览 认领 被引量:7
13
作者 李敏 徐群 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 北大核心 2014年第4期50-55,80共7页
LCL滤波器作为并网逆变器与电网的重要接口,对开关引起的高次谐波衰减效果显著,但其存在数学模型阶数高和固有谐振峰等特点,易引起系统输出振荡.首先建立了LCL滤波三相并网逆变器的端口受控耗散哈密顿数学模型,然后提出了一种基于互联... LCL滤波器作为并网逆变器与电网的重要接口,对开关引起的高次谐波衰减效果显著,但其存在数学模型阶数高和固有谐振峰等特点,易引起系统输出振荡.首先建立了LCL滤波三相并网逆变器的端口受控耗散哈密顿数学模型,然后提出了一种基于互联与阻尼配置的无源控制策略,从理论上保证了闭环系统的渐进稳定,并可很好地满足电网对并网逆变器动静态性能和谐波抑制能力的要求.在电磁暂态综合分析程序PSCAD/EMTDC环境中,通过在理想电网和畸变不平衡电网两种情况下的仿真实验,验证了所提控制策略的正确性、有效性与鲁棒性. 展开更多
关键词 并网逆变器 LCL滤波 无源控制 互联与阻尼配置无源控制 总谐波畸变率
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基于PCHD模型的柔性直流输电鲁棒控制 认领 被引量:7
14
作者 范心明 管霖 +3 位作者 夏成军 饶宏 许树楷 李立浧 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2013年第15期40-46,共7页
基于柔性直流输电系统的数学模型与端口受控耗散哈密尔顿(PCHD)方程建立了换流器三相坐标系下的PCHD模型,并导出了换流器在dq旋转坐标系下的PCHD模型,证明了换流器的严格无源性。通过配置连接矩阵与阻尼矩阵构造期望能量函数,并确立为... 基于柔性直流输电系统的数学模型与端口受控耗散哈密尔顿(PCHD)方程建立了换流器三相坐标系下的PCHD模型,并导出了换流器在dq旋转坐标系下的PCHD模型,证明了换流器的严格无源性。通过配置连接矩阵与阻尼矩阵构造期望能量函数,并确立为Lyapunov函数。通过注入阻尼矩阵消除了换流器直流侧等效电阻对系统的影响。由期望平衡点、状态变量及互联和阻尼分配无源性(IDA-PB)控制原理设计了换流器的IDA-PB控制器。在不同的运行条件下用PSCAD/EMTDC软件对控制系统进行了仿真,结果表明所提出的控制策略具有良好的动、静态性能和鲁棒性。 展开更多
关键词 柔性直流输电 稳定控制 鲁棒控制 端口受控耗散哈密尔顿模型 无源性 阻尼注入 互联和阻尼分配无源性控制
Interconnection and damping assignment and Euler-Lagrange passivity-based control of photovoltaic/battery hybrid power source for stand-alone applicatlons 认领
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作者 Ali TOFIGHI Mohsen KALANTAR 《浙江大学学报:C卷英文版》 SCIE EI 2011年第9期774-786,共13页
DC 混合力量来源作为主要力量来源,光电的房间创作了是的 Li 离子电池存储第二等的力量来源,和力量电子接口,基于控制港口的 Hamiltonian 系统和 Euler-Lagrange 框架被建模。随后,基于被动的控制器被综合。本地 asymptotic 稳定性... DC 混合力量来源作为主要力量来源,光电的房间创作了是的 Li 离子电池存储第二等的力量来源,和力量电子接口,基于控制港口的 Hamiltonian 系统和 Euler-Lagrange 框架被建模。随后,基于被动的控制器被综合。本地 asymptotic 稳定性也被保证。另外,一个力量管理系统被设计管理在部件之间的力量流动。建模并且建议混合力量来源的模拟用 MATLAB/Simulink 被完成。我们的兴趣尽最大努力集中于二个基于被动的控制方法和他们的使用的比较系统。 展开更多
关键词 DC 混合力量来源 Euler-Lagrange (EL ) 方程 互联和抑制赋值(IDA ) Passivitybased 控制 光电 Li 离子电池
多机系统中励磁与SVC的协调控制 预览 认领 被引量:15
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作者 何斌 张秀彬 赵兴勇 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第12期152-159,共8页
主要研究基于结构保持模型的多机电力系统的暂态稳定性。将连接与阻尼分配?无源控制方法进行从常微分方程到微分代数方程的拓展,求解一类仿射非线性微分代数系统的调节问题。并用所提方法设计多机系统中的发电机励磁与静止无功补偿器... 主要研究基于结构保持模型的多机电力系统的暂态稳定性。将连接与阻尼分配?无源控制方法进行从常微分方程到微分代数方程的拓展,求解一类仿射非线性微分代数系统的调节问题。并用所提方法设计多机系统中的发电机励磁与静止无功补偿器的协调控制器,不再拘泥于单机系统的协调控制研究。该方法充分利用整个系统的物理结构,通过引入电气与机械动态之间的耦合项进行能量整形,加强两者之间的联系,保证闭环系统的渐近稳定性。仿真结果说明了协调控制器在阻尼振荡和增强电压稳定性上的有效性。 展开更多
关键词 连接与阻尼分配-无源控制 结构保持模型 非线性微分代数系统 静止无功补偿器 多机电力系统
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基于PCH模型的永磁同步电机转速控制系统 预览 认领
17
作者 李振龙 刘鹏 《广西电力》 2015年第1期16-19,31共5页
为提高永磁同步电机转速控制系统的暂态性能,通过结合互联阻尼配置方法原理,基于端口受控耗散哈密顿系统模型,设计了面贴式永磁同步电机的速度控制器。根据系统在不同阶段的侧重点不同,采用2个控制器切换控制的方法弥补了1个控制器作用... 为提高永磁同步电机转速控制系统的暂态性能,通过结合互联阻尼配置方法原理,基于端口受控耗散哈密顿系统模型,设计了面贴式永磁同步电机的速度控制器。根据系统在不同阶段的侧重点不同,采用2个控制器切换控制的方法弥补了1个控制器作用时的不足,并设计合理的切换率改变注入阻尼参数,从而改善系统暂态响应。仿真结果表明,对永磁同步电机速度控制系统进行参数切换控制,使得系统保证稳定无超调,且具有良好的转速跟踪性能,改善了系统暂态响应。 展开更多
关键词 永磁同步电机 端口受控哈密顿 互联阻尼配置 切换率
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