现代电力系统控制评述——清华大学电力系统国家重点实验室相关科研工作缩影及展望

改善与提高电力系统稳定性的最经济和最有效的手段是采用先进的控制理论和方法.自20世纪五六十年代以线性系统和最优控制为代表的现代控制理论问世以来,理论创新与工业应用成果丰硕,特别在电力系统中获得了广泛的应用.主要以清华大学电力系统国家重点实验室近四十年来在电力系统控制领域的科研工作为主线,梳理总结其中里程碑式的研究成果并对未来电力系统控制理论和技术的发展做出若干展望.     

鲁棒控制在惯性导航系统初始对准中的应用

本文提出并设计了一种新的鲁棒控制方案,并进行了计算机仿真。结果表明,该系统对于不确定性干扰和噪声,具有强鲁棒性,快速性,精度高等特点,是一种应用在实际动态系统中的理想初始对准方案。     

遥操作系统的稳定性与透明性分析

遥操作机器人系统的通信通道中存在通信时延,而且机器人模型存在不确定性,以致可能造成系统不稳定和操作性能降低.针对通信时延和系统不确定性,利用鲁棒控制理论,提出用力、位置和速度反馈的控制方法,使得系统稳定,且具有良好的透明性.仿真结果表明了该方法的有效性.     

全局收敛的鲁棒极点配置算法

本文利用一个新的鲁棒性指标,给出了一个全局收敛的用状态反馈配置鲁棒极点的算法,并证明了收敛点至少是局部最优解。     

倾斜转弯小直径炸弹鲁棒自动驾驶仪设计(英文)

针对倾斜转弯(BTT)控制模式决定了小直径炸弹是一个强耦合非线性不确定时变系统的特点,研究了其自动驾驶仪的鲁棒设计问题。将小直径炸弹俯仰、偏航、滚转通道之间的耦合视作不确定干扰,基于H∞控制理论,采用双回路方法设计了自动驾驶仪,即采用LQR设计方法作为内回路,以确保炸弹确定性模型部分的控制效果;H∞/混合灵敏度控制作为外回路,以抑制通道之间耦合干扰,增强系统的鲁棒性能,并分析了系统的动态跟踪性能和对全弹道上参数扰动的鲁棒性能。6DOF弹道仿真结果表明炸弹BTT控制性能和鲁棒性能良好,满足设计指标要求。其研究方法可为小直径炸弹BTT控制系统的工程应用提供参考。     

一类不确定双线性系统的状态反馈Robust控制*

本文针对一类含不确定性的双线性系统设计了一种线性状态反馈控制.在一定的条件下,利用改进的李雅普诺夫第二方法关于稳定性的理论,证明了系统的稳定性.并给出例子说明.     

不确定混沌系统的异结构同步

基于有限时间控制Lyapunov函数,研究了统一混沌系统与具有不确定参数Liu混沌系统的异结构同步控制,其控制律不需要知道参数的具体数值,只依赖参数的变化范围.与现有控制方法相比,可有效克服较大参数误差对同步的影响,同时设计比较简单,鲁棒性较强.仿真结果证明了控制方法的有效性.     

不确定离散模糊系统的鲁棒H2／H∞静态输出反馈控制

研究一类不确定离散模糊系统的鲁棒H2/H∞静态输出反馈控制问题.提出一种Lyapunov矩阵与系统矩阵解耦的离散模糊系统混合H2/H∞性能准则;基于该性能准则,以矩阵不等式的形式,给出了鲁棒H2/H∞模糊静态输出反馈控制器存在的充分条件,并给出了最优化模糊控制器设计的迭代线性矩阵不等式(ILMI)算法.     

考虑摩擦特性的柔性关节空间机器人自适应CMAC神经网络鲁棒控制

讨论了关节摩擦力矩影响下,具有柔性铰关节的漂浮基空间机器人系统的动力学控制问题.设计了基于高斯基函数的小脑神经网络(CMAC)鲁棒控制器和摩擦力矩补偿器.用奇异摄动理论对系统的动力学模型进行快慢变子系统分解,针对快变子系统,设计力矩微分反馈控制器来抑制机械臂关节柔性引起的振动;对于慢变子系统,设计了基于自适应CMAC神...     

城市水供需系统投资的鲁棒控制

针对城市水需求具有增长性和周期性的情形,建立城市水供需系统投资的离散时间控制模型.由于城市水管理系统参数估计值可能具有不确定性和时变性,为使此情形下仍能有效满足城市水需求,利用内模原理设计了系统补偿器,并证明了其可行性,然后利用补偿器对系统实施鲁棒控制.在预测城市水需求的基础上,通过合理控制城市水供给的投资,使城市的剩余供水能力逐渐准确逼近给定目标值,且系统具有鲁棒性.