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基于奇异摄动方法的同步发电机二阶滑模控制器的设计(英文)

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中国电机工程学报 2003年第10期23卷 142-147页

作者：王江曾启明天津大学自动化系天津300072 香港理工大学电机工程系

通过同步发电机激磁控制,可以增强电力系统稳定性。该文首先利用奇异摄动方法将同步发电机解耦为两个不同时标的子系统。根据奇异摄动系统的复合控制原理和滑模变结构控制的鲁棒性,然后采用次最优二阶滑模控制算法实现每个子系统的控制... 详细信息

通过同步发电机激磁控制,可以增强电力系统稳定性。该文首先利用奇异摄动方法将同步发电机解耦为两个不同时标的子系统。根据奇异摄动系统的复合控制原理和滑模变结构控制的鲁棒性,然后采用次最优二阶滑模控制算法实现每个子系统的控制,得到每个子系统的控制算法,再由每个子系统的算法得到同步发电机的复合控制。该文采用二阶滑模控制算法消去了颤抖现象并保证了系统的鲁棒性;采用奇异摄动算法使系统降维。仿真结果证明了该算法的有效性。

关键词：同步发电机激磁控制二阶滑模控制器设计奇异摄动方法电力系统稳定性

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基于神经网络的同步发电机励磁反步控制

中国电机工程学报 2003年第12期23卷 140-145页

作者：王江李韬曾启明天津大学电气与自动化工程学院天津300072 香港理工大学电机工程系

针对同步发电机励磁系统严重的非线性以及参数非精确可知的特点,提出了一种基于神经网络的反步(Backstepping)控制方法,实现了多目标量的励磁控制。神经网络的运用解决了反步控制与励磁系统不满足匹配条件的矛盾。系统设计采用了特殊的... 详细信息

针对同步发电机励磁系统严重的非线性以及参数非精确可知的特点,提出了一种基于神经网络的反步(Backstepping)控制方法,实现了多目标量的励磁控制。神经网络的运用解决了反步控制与励磁系统不满足匹配条件的矛盾。系统设计采用了特殊的在线权值修正算法,不需要离线学习阶段。由稳定性证明可知:控制算法中各参数的设计并不要求被控对象参数精确可知,系统具有较好的鲁棒性。仿真结果表明:该控制方法与PID控制相比具有超调量小、调节速度快等优点。

关键词：同步发电机励磁反步控制神经网络励磁系统电力系统稳定性

非线性无源控制原理及在电力电子变换器中的应用

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控制理论与应用 2004年第4期21卷 574-578页

作者：王江曾启明天津大学电气自动化与能源工程学院天津300072 香港理工大学电机工程系

无源理论是非线性系统控制和稳定性分析的重要方法之一,本文针对典型的非线性系统———DC-AC三相逆变器,提出了一种基于无源理论的控制算法.首先给出了DC-AC逆变器的欧拉-拉格朗日数学模型,即能量方程;然后将此模型变换成最小相位系统... 详细信息

无源理论是非线性系统控制和稳定性分析的重要方法之一,本文针对典型的非线性系统———DC-AC三相逆变器,提出了一种基于无源理论的控制算法.首先给出了DC-AC逆变器的欧拉-拉格朗日数学模型,即能量方程;然后将此模型变换成最小相位系统,在此基础上设计了基于无源理论的反馈控制算法,给出了闭环系统稳定性证明,保证被控系统的误差渐近收敛.仿真结果证明了所提算法具有良好的动态性能和较强的鲁棒性.

关键词：无源理论欧拉-拉格朗日模型最小相位逆变器

线性开关磁阻电动机的二阶离散平滑滤波器跟踪控制

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中国电机工程学报 2004年第11期24卷 177-182页

作者：王江曾启明张宙天津大学电气与自动化工程学院天津市南开区300072 香港理工大学电机工程系

线性开关磁阻电动机的结构简单可靠,对于高精度和快速加工执行器是最好的选择。该文提出一种适合于计算机实现的简单的线性开关磁阻电动机控制算法。所提算法采用级联控制结构,外环采用二阶数字平滑滤波器实现控制,内环采用查表法实现... 详细信息

线性开关磁阻电动机的结构简单可靠,对于高精度和快速加工执行器是最好的选择。该文提出一种适合于计算机实现的简单的线性开关磁阻电动机控制算法。所提算法采用级联控制结构,外环采用二阶数字平滑滤波器实现控制,内环采用查表法实现电流的控制。离散二阶平滑滤波器实现了位置和速度的良好的跟踪,比例积分控制提高了系统的性能。采用查表的方法可以减少运算时间并实现了力和电流的非线性关系。仿真结果证明算法的有效性。

关键词：平滑滤波跟踪控制控制算法比例积分控制仿真结果离散执行器二阶线性阶数

基于观测器的永磁同步电动机微分代数非线性控制

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中国电机工程学报 2005年第2期25卷 87-92页

作者：王江李韬曾启明张宙天津大学电气与自动化工程学院天津市南开区300072 香港理工大学电机工程系

永磁同步电动机(PMSM)是一个典型的非线性多变量耦合系统。微分代数采用动态反馈控制实现一类非线性系统的控制，平滑性是微分代数的重要概念。该文首先给出PMSM的(d,q)数学模型并利用平滑性将其线性化，在此基础上构造了前馈反馈控制... 详细信息

永磁同步电动机(PMSM)是一个典型的非线性多变量耦合系统。微分代数采用动态反馈控制实现一类非线性系统的控制，平滑性是微分代数的重要概念。该文首先给出PMSM的(d,q)数学模型并利用平滑性将其线性化，在此基础上构造了前馈反馈控制器。利用位置可测的特点，构造了非线性高增益观测器，实现了电流和速度观测，得到了控制一观测器系统，并给出了系统稳定的条件。通过对系统的位置给定仿真试验，结果表明：该系统具有快速性、稳定性、无超调、抗负载扰动以及无稳态误差观测等优点。

关键词：永磁同步电动机微分代数非线性控制观测器反馈控制数学模型

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非线性奇异摄动系统的二阶滑模控制

天津大学学报（自然科学与工程技术版） 2004年第6期37卷 520-525,530页

作者：王江曾启明天津大学电气与自动化工程学院天津300072 香港理工大学电机工程系

根据奇异摄动理论和变结构控制方法,将复杂非线性系统分解为不同时标的降阶子系统,并运用能有效消除抖振的二阶滑模次优控制算法设计各子系统的控制器,实现了不确定复杂系统的无抖振组合控制.利用奇异系统的特点,分别设计快慢子系统的... 详细信息

根据奇异摄动理论和变结构控制方法,将复杂非线性系统分解为不同时标的降阶子系统,并运用能有效消除抖振的二阶滑模次优控制算法设计各子系统的控制器,实现了不确定复杂系统的无抖振组合控制.利用奇异系统的特点,分别设计快慢子系统的二阶滑模控制器,最后得到了复合控制,实现了整个系统的控制.文中给出了整个系统的稳定性证明,仿真结果证明了所提方法的有效性.

关键词：奇异摄动抖振二阶滑模次优控制

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电动机负载下TPMC线侧电流谐波分析

天津大学学报（自然科学与工程技术版） 2004年第8期37卷 717-722页

作者：王江曾启明李韬天津大学电气与自动化工程学院天津300072 香港理工大学电机工程系

谐波污染已经影响了电力电子技术的应用和发展,三相矩阵交交变频器(3 phasematrixAC ACconverter,TPMC)具有高功率因数、低谐波污染等优良特性,文中研究了电动机负载下矩阵变换器的线侧电流谐波特性.基于TPMC的基本调制算法,给出了输... 详细信息

谐波污染已经影响了电力电子技术的应用和发展,三相矩阵交交变频器(3 phasematrixAC ACconverter,TPMC)具有高功率因数、低谐波污染等优良特性,文中研究了电动机负载下矩阵变换器的线侧电流谐波特性.基于TPMC的基本调制算法,给出了输出线侧电流和输入电流关系;根据瞬时无功率理论,分析了输入输出不平衡时TPMC带电动机负载情况下线侧电流谐波,得到了线侧电流谐波与不平衡率的数学表达式;利用上述理论给出了线侧电流谐波与不平衡率的关系曲线;证明了输入电流谐波与输入电压不平衡率、输出功率均成正比,但与调制输入电流移相角的余弦值成反比.

关键词：电动机负载三相矩阵交-交变频器谐波分析瞬时无功率理论

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基于ELM和MA的微型四频天线设计

电子学报 2014年第9期42卷 1693-1698页

作者：曾启明纪震李琰俞航深圳大学信息工程学院广东深圳518060 深圳市嵌入式系统设计重点实验室广东深圳518060 深圳大学计算机与软件学院广东深圳518060

提出一个基于极限学习机ELM(Extreme Learning Machine)和文化基因算法MA(Memetic Algorithm)的微型四频(0.92/2.4/3.5/5.8GHz)天线设计算法AntMA-ELM.为了提高天线的性能,算法在MA框架下引入基于综合学习粒子群优化算法CLPSO(Comprehensive Learning Particle Swarm Optimizer)全局搜索和DSCG(Davies,Swann,and Campey with Gram-schmidt)局部搜索,用于确定天线的几何参数.同时,建立ELM回归模型用于直接评估MA优化的适应值函数.实验结果表明,ELM回归模型能够根据输入参数正确估算天线的回波损耗,使MA算法有效提高设计性能和加速优化过程.天线在四个目标频段的回波损耗值均优于-10dB,满足设计要求.

关键词：四频天线回波损耗极限学习机文化基因算法综合学习粒子群优化算法

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放电强度矢量不平衡法识别劣化绝缘子的研究

中国电机工程学报 2003年第8期23卷 130-134页

作者：张炳达陈伟乐曾启明黄大鹏天津大学电气自动化学院天津300072 香港理工大学电机工程系

高压输电线路上的劣化绝缘子随时威胁着电力系统的安全。该文采用脉冲电流法检测三相绝缘子串的放电脉冲信号,在三相不平衡法的基础上提出了放电强度矢量不平衡法。该方法用放电强度矢量描述放电脉冲的分布,用放电强度矢量和、区域视在... 详细信息

高压输电线路上的劣化绝缘子随时威胁着电力系统的安全。该文采用脉冲电流法检测三相绝缘子串的放电脉冲信号,在三相不平衡法的基础上提出了放电强度矢量不平衡法。该方法用放电强度矢量描述放电脉冲的分布,用放电强度矢量和、区域视在放电强度不平衡度作为辨识劣化绝缘子的依据。同时,采用C-均值聚类法排除偶然出现的异常统计信息,采用增量法解决三相绝缘子串固有的放电强度矢量不平衡问题。对110kV三相绝缘子串实验结果表明:用放电强度矢量不平衡法辨识劣化绝缘子是行之有效的。

关键词：高压输电线路电力系统脉冲电流法放电强度矢量不平衡法识别劣化绝缘子