考虑多能需求响应的电热互联系统协同调度优化模型

为应对中国严峻的弃风问题,讨论风电参与电采暖的运行优化策略,以协调满足电负荷和热负荷.首先,将风电场、蓄热式电锅炉和燃气轮机整合为电热互联系统,并考虑激励型需求响应和价格型需求响应对系统运行的优化效应.然后,选择最大化运行收益和和最小化运行风险作为目标函数,考虑风险不确定性的影响,构造电热互联系统(Electro-thermal interconnect system,EST)最优电热耦合调度模型;最后,通过对所提模型进行算例分析,结果表明:1)若决策者能够适当承受一定风险,利用风电满足终端用于热负荷,会极大提升风电并网空间,带来显著的增量经济效益;2)价格型需求响应能够平缓电热负荷需求曲线,促进风电并网的同时降低系统运行风险;3)激励型需求响应能为风电提供更多的备用服务,实现集中式和分散式协同互补供暖,取得最佳的系统运行结果.因此,所提电热互联系统调度运行模型有利于促进风电发电并网,能够为电热互联系统的最优运行提供决策支撑.     

PMSM伺服系统的神经网络动态面控制

针对永磁同步电动机(PMSM)伺服系统中存在负载扰动和参数不确定问题,提出一种新型的基于预估器的自适应神经网络动态面控制算法.采用神经网络在线辨识系统的不确定项.在控制设计中引入神经网络预估器,并利用预估偏差学习神经网络的权值向量.通过引入动态面控制技术克服传统反步递推控制设计中存在的"复杂性爆炸"问题.所提控制算法可以在实现快速自适应的同时,避免了控制输入中可能存在的高频信号和控制输入漂移问题,进而提高PMSM伺服系统的位置跟踪控制性能.仿真结果验证了所提控制算法的有效性,并且与现有自适应神经网络控制方案相比,基于文章提出的自适应神经网络动态面控制方案的PMSM伺服系统具有更好的位置跟踪性能.     

不确定电液位置伺服系统的自适应终端滑模控制

为了解决非线性、不确定电液伺服系统的位置跟踪控制问题,提出了一种基于反步法的自适应终端滑模控制方法.该方法将自适应控制和终端滑模方法结合在一起,一方面,提出的自适应控制律可以对电液伺服系统中的不确定性参数进行有效在线估计和补偿;另一方面,通过引入误差吸引子到滑模趋近律中得到变系数趋近律,设计的终端滑模控制律不仅能够消除普通终端滑模控制律中的非奇异项,还大大降低了滑模面的抖震.最终,根据Lyapunov稳定性理论,位置跟踪误差的有限时间稳定性得以严格证明.将该方法与积分反步滑模控制和线性滑模控制方法进行了对比研究,仿真结果验证了该方法在电液伺服系统位置跟踪控制方面良好的鲁棒性和跟踪精度.     

基于飞轮储能的并网风电场有功功率及频率控制方法研究

为平缓风电场输出,实现大规模风电并网并参与系统的频率控制,设计了一个基于永磁同步电机的飞轮储能系统,利用飞轮储能系统的快速充放电能力实现了风电场并网有功功率与一次频率控制.研究了飞轮储能系统的参考功率计算方法,根据该参考功率的变化实现储能系统充放电运行状态的转化.在Matlab/Simulink中建立了该储能系统模型,进行了风电场并网的有功功率及频率控制仿真,仿真结果表明该方法可以有效地平缓风电场的有功功率输出,参与系统的一次调频.     

PMSG风电系统最大风能捕获自适应模糊滑模控制器设计

在分析了永磁同步发电机数学模型的基础上,以实现额定风速下风能的最大捕获为目标,采用滑模控制和模糊控制相结合的方法,提出了一种新的自适应模糊切换控制方法。该方法使得风电系统在额定风速以下时,能够根据风速的变化实时地改变电机转速,从而获得最佳叶尖速比,实现最大功率追踪的目标。仿真结果表明,自适应模糊切换控制方法可以有效实现额定风速下的最大风能捕获,同时弥补非线性给系统带来的影响,提高了系统的鲁棒性和稳定性。     

基于H∞优化控制的不确定单机无穷大电力系统稳定性研究

针对电力系统在风电并网时由于其随机性及不确定性而产生的波动扰动,致使降低系统稳定性的问题,提出一种基于H_∞优化控制的不确定电力系统稳定性研究方法。通过励磁控制系统利用并行分布补偿技术结合事件触发理论设计模糊控制器,同时采用T-S模糊控制对电力系统进行模糊建模。通过H_∞优化控制理论结合李雅普诺夫稳定性理论研究提出保证单机无穷大电力系统稳定性的充分条件以及系统控制器的设计方法,并将充分条件以线性矩阵不等式形式表示。最后采用MATLAB仿真软件对所求得稳定性判据进行验证,证实该结论的有效性。     

基于扩张状态观测器的轮式移动机器人抗饱和自适应滑模轨迹跟踪控制

针对带有输入饱和约束的轮式移动机器人鲁棒轨迹跟踪问题,文章提出一种抗饱和自适应滑模控制方法.考虑到系统参数摄动和外部扰动等不确定因素对系统控制性能的影响,首先设计非线性扩张状态观测器来估计系统不确定因素,并基于估计值设计抗饱和自适应滑模控制器,消除系统的参数摄动、外部扰动和输入饱和约束对系统控制性能的影响.仿真对比结果验证了文章所提控制方法的优越性和有效性.     

一类分数阶超混沌系统修正函数投影同步的滑模控制

对一类具有未知参数的分数阶超混沌系统的修正函数投影同步进行研究.通过设计响应系统的补偿器,进而得到修正函数投影同步的误差系统.基于自适应滑模控制理论和分数阶微分系统的稳定性理论,设计了一种自适应同步的控制方案.通过选取自适应滑模控制器以及参数自适应控制率,最终实现了驱动系统和响应系统修正函数投影同步,并可以对不确定参数进行估计.最后针对结论,以分数阶超混沌L(u|¨)系统为例,利用Adams-Bashfortlh-Moultom算法进行数值仿真,其结果说明了该方法的有效性和可行性.     

基于IPSO算法的独立微电网频率H_2/H_∞控制

受风能和负荷不断变化的影响,风柴互补的独立孤岛型微电网会出现频率的大幅度波动。为保证微电网的正常运行,设计了一种基于IPSO算法的H_2/H_∞控制器对柴油发电机进行有功功率调节,平衡由于风能和负荷的变化而引起的功率偏差,实现微电网的频率控制。采用H_2/H_∞混合控制方法能较好地兼顾系统的鲁棒性和系统性能问题。采用IPSO算法优化控制器,可解决PSO算法易陷入局部最优的问题,进而达到全局最优。仿真结果表明,加入了基于IPSO算法的H_2/H_∞控制后,微电网的频率变化能够控制在要求的范围内,避免了因负荷、风电相互作用而引起的频率波动,保障了微电网的安全、稳定运行。     

不同维分数阶混沌系统的自适应模糊滑模有限时间同步控制

针对不同维分数阶混沌系统的有限时间同步问题,提出了一个分数阶自适应模糊滑模控制方案。为增加同步误差的收敛速度,本文提出了一种新型的积分滑模面,并利用模糊逻辑系统结合分数阶自适应律估计理想控制器的未知部分。基于分数阶Lyapunov稳定性理论,设计了分数阶模糊滑模同步控制器,可使不同维分数阶混沌系统的同步误差在有限时间内达到滑模面。最后,数值仿真的结果验证了本文方法的有效性。     

基于区间2型T-S模糊系统的自适应逆控制

复杂非线性系统存在强非线性和不确定性等问题,其建模与控制一直是个极具挑战的工作。自适应逆控制是一种有效的非线性系统控制方法,已经得到广泛的研究;2型模糊系统采用2型模糊集,相比于1型模糊系统,其能够提供更大的自由度,不确定性及非线性处理能力更强,能够采用较少的规则数取得较高的建模与控制精度。因此,本文将2型模糊系统理论与自适应逆控制相结合,提出了一种基于区间2型T-S模糊系统的自适应逆控制方法,实现对复杂非线性系统的有效建模与控制。首先通过离线输出输入数据映射得到非线性系统的离线2型模糊逆模型,然后将该离线区间2型模糊逆模型作为初始控制器,与被控对象串联,进行在线控制,并采用最小均方差(Least Mean Square,LMS)滤波算法在线修正2型模糊逆模型的结论参数,通过数字复制,更新逆模型控制器的参数。最后将该方法应用于两个仿真实例,结果表明本文方法控制精度高,不确定性处理能力强。     

一类死区非线性输入系统的自适应模糊控制

针对一类具有死区非线性输入的非线性系统,基于滑模控制的基本原理,利用II型模糊逻辑系统对未知函数进行在线逼近,提出了一种具有监督器的自适应模糊滑模控制方法。该方法通过监督控制器保证闭环系统所有信号有界,并通过引入最优逼近误差的自适应补偿项来消除建模误差的影响。通过理论分析,证明了跟踪误差收敛到零。     

基于干扰观测器的异构多智能体自适应滑模容错一致性控制

针对线性一阶和二阶异构多智能体系统,考虑到任意智能体可能发生的执行器故障以及受到外部干扰,研究了系统容错一致性控制设计问题.首先设计变增益扰动观测器,快速估计外部干扰;其次,利用一致性误差变量构造自适应积分滑模面,结合干扰观测器的估计值设计自适应滑模容错控制器.当异构多智能体系统存在执行器故障和外部扰动时,自适应滑模控制器可以保证智能体系统的位置和速度状态趋于一致.最后,利用Matlab仿真验证了所提方法的可行性与有效性.     

一类时滞非线性系统的自适应模糊控制

对于一类SISO输入时滞已知,状态时滞不确定但有上界的能采用后推设计方法的非线性系统提出一种基于后推设计、自适应模糊控制和滑模控制的控制方案.通过状态变换,把输入时滞系统转化为无输入时滞的系统.用模糊系统来估计系统的未知连续函数,对转化后的新系统设计自适应滑模控制器,使得新系统的状态有界,通过递推证得原系统的状态半全局一致有界.     

基于模糊自适应观测器的DFIG最大风能捕获模糊终端滑模控制

以双馈风力发电机(DFIG)为研究对象,基于两相同步旋转坐标系下DFIG的数学模型,设计模糊自适应观测器对DFIG的转子角速度进行实时观测。解决了比例+积分自适应律中采用固定增益影响观测效果的问题,省去了测速装置。根据最大风能捕获原理设计转速控制器。为提高系统的鲁棒性和控制精度,对解耦后的DFIG转子模型采用模糊终端滑模方法进行控制,有效地抑制系统的抖振现象,并在有限时间内实现无静差跟踪,也确保了观测值的准确性。仿真结果验证了该方法有效性。     

分数阶高阶不确定系统的自适应反演滑模同步

基于自适应反演滑模同步方法研究分数阶不确定高阶非线性混沌系统的同步问题,给出子系统的Lyapunov函数和虚拟控制,在反演设计中引入滑模函数和控制器及自适应规则得到分数阶不确定非线性混沌系统取得自适应反演滑模同步的充分条件,并把该结论平推到整数阶系统.     

基于FHM模型的非线性网络化控制系统H_∞优化控制

研究了一类具有随机网络诱导时延,数据包丢失和扰动的网络化控制系统H_∞优化控制问题.针对一类非线性被控对象,基于状态反馈控制器,建立了网络化模糊双曲正切混杂系统模型.根据Lyqpunov稳定性理论,给出了系统可实现γ-次优H_∞镇定的充分条件和控制器优化参数的获取方法.仿真算例利用神经网络算法和线性矩阵不等式工具箱,完成了模型参数的辨识与最优扰动衰减度的求取,证明了分析方法和结果的有效性.     

基于GA-BP的模糊神经网络控制器与Elman辨识器的系统设计

提出了一种基于神经网络的模糊控制系统 ,该系统由模糊神经网络控制器和模型辨识网络组成 .文中介绍了模糊神经网络控制器采用遗传算法离线优化与 BP算法在线调整 ,给出了具体控制算法 ,推导了变形 Elmam网络的系统辨识算法 .仿真结果表明了此法的可行性和有效性 .     

一类模糊T-S模型互联系统的自适应容错跟踪控制

针对一类带有执行器故障的T-S模糊互联的容错跟踪控制问题,提出了一种模糊自适应容错控制器。该控制器由一个模糊控制器和一个自适应控制器组成,模糊控制器能够保证系统没有故障时闭环系统渐近稳定,而自适应控制器能够补偿系统的执行器故障。所提出的容错控制方法不但使得闭环系统渐近稳定、系统的输出渐近跟踪给定的参考信号,并获得H∞控制性能。最后应用Lyapunov函数和线性矩阵不等式的方法,给出和证明了带有执行器故障的T-S模糊互联系统的稳定的充分条件。仿真结果进一步验证了所提出方法的有效性。     

具有时滞概率分布的电力系统负荷频率稳定性分析

基于概率分布理论和Lyapunov-Krasovskii (L-K)泛函分析方法,研究一类时滞电力系统的概率分布相关负荷频率稳定性问题.首先,考虑模型中通信时滞的概率分布特征,将安装有PI负荷频率控制器的电力系统转换为一个闭环的随机时滞系统.其次,充分利用随机时滞的概率分布信息,构造合适的增广L-K泛函,进而使用积分不等式和改进的逆凸组合技术对L-K泛函导数进行估计,导出电力系统的时滞概率分布相关负荷频率稳定准则.最后,通过案例仿真分析表明了所提方法的有效性和优越性.