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波浪发电系统功率优化LQG滑模控制

太阳能学报 2024年第4期45卷 296-301页

作者：黄逸杨俊华林汇金梁昊晖罗琦王超凡广东工业大学自动化学院广州510006 中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司广州510663

直驱式波浪发电系统浮子位置和速度存在物理约束,基于线性二次高斯控制,提出约束反馈优化功率方案。通过流体力学工具得到辐射力数据,建立系统状态空间模型。采用标准卡尔曼滤波器获得系统全状态量信息,构建最小性能指标函数,计算状态... 详细信息

直驱式波浪发电系统浮子位置和速度存在物理约束,基于线性二次高斯控制,提出约束反馈优化功率方案。通过流体力学工具得到辐射力数据,建立系统状态空间模型。采用标准卡尔曼滤波器获得系统全状态量信息,构建最小性能指标函数,计算状态反馈增益;考虑建模误差,设计滑模控制器,利用Lyapunov函数证明系统稳定性,补偿系统模型失配时的状态量偏移及功率损耗;离线计算反馈增益并调整滑模变结构控制参数,降低控制策略复杂性。仿真结果表明,所提控制策略动态性能好、鲁棒性强,能保证物理约束并提升系统输出功率。

关键词：波浪能波浪能转换滑模控制模型失配线性二次高斯法

基于模型预测策略的波浪发电无速度传感器滑模控制

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电测与仪表 2024年

作者：梁昊晖杨俊华杨梦丽王超凡黄逸罗琦广东工业大学国网河南省电力公司超高压公司

为提高复杂海况下直驱式波浪发电系统效率，降低设备维护费用，提出一种基于模型预测策略的无速度传感器滑模控制方案。以电机瞬时功率为成本函数，求解最优电磁力，并将之转换为参考电流。通过矢量控制和模型预测电流控制跟踪电流，实... 详细信息

为提高复杂海况下直驱式波浪发电系统效率，降低设备维护费用，提出一种基于模型预测策略的无速度传感器滑模控制方案。以电机瞬时功率为成本函数，求解最优电磁力，并将之转换为参考电流。通过矢量控制和模型预测电流控制跟踪电流，实现系统最大功率捕获；依据参考电流判断速度方向，设计滑模速度观测器，实现无速度传感器控制。仿真结果表明，MPC策略下系统能够运行在安全约束范围内，输出功率提高，滑模观测器观测精度高，可增强系统鲁棒性和安全性。

关键词：波浪发电模型预测控制永磁同步直线电机滑模速度观测器

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基于超螺旋滑模的直驱波浪发电系统功率优化

太阳能学报 2023年第12期44卷 374-380页

作者：黄逸杨俊华王超凡梁昊晖罗琦广东工业大学自动化学院广州510006

针对复杂工况下的直驱式波浪发电系统功率提取问题,提出一类超螺旋滑模控制策略。由ANSYS软件获取浮子辐射力信息,建立系统水动力方程,构造并求解能量函数,得到最大功率捕获策略下的参考电磁力。以电压、电流为输入,设计基于超螺旋滑模... 详细信息

针对复杂工况下的直驱式波浪发电系统功率提取问题,提出一类超螺旋滑模控制策略。由ANSYS软件获取浮子辐射力信息,建立系统水动力方程,构造并求解能量函数,得到最大功率捕获策略下的参考电磁力。以电压、电流为输入,设计基于超螺旋滑模的模型参考自适应速度观测器,实现无速度传感器控制。结合矢量控制策略,设计超螺旋滑模电流控制环,保证系统对参考信号的跟踪效果。仿真结果表明,所提速度观测器观测误差小,电流控制环可准确跟踪期望电流,系统输出功率提高,动态性能更好。

关键词：波浪能模型参考自适应控制永磁同步直线电机超螺旋滑模

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直驱式波浪发电系统功率优化鲁棒控制

太阳能学报 2023年第8期44卷 550-555页

作者：王超凡杨俊华罗琦梁昊晖黄逸广东工业大学自动化学院广州510006

为应对海洋复杂波浪环境,改善不规则激励力下直驱式波浪发电系统的功率捕获效果,降低参数变化影响,建立水动力和直线电机模型,采用线性二次型调节器方法设计系统状态反馈,通过控制代价方程中的权重矩阵,权衡系统输出功率、运动部件位移... 详细信息

为应对海洋复杂波浪环境,改善不规则激励力下直驱式波浪发电系统的功率捕获效果,降低参数变化影响,建立水动力和直线电机模型,采用线性二次型调节器方法设计系统状态反馈,通过控制代价方程中的权重矩阵,权衡系统输出功率、运动部件位移和速度三者之间的关系;计算理想电磁力,得到q轴期望电流跟踪值。根据系统摄动数学模型,将控制器设计问题转化为H∞鲁棒控制标准型问题,通过选取适当权函数求解控制器参数,增强系统抗干扰能力。仿真结果表明,在浮子位移和速度受限制情况下,当系统模型存在参数摄动时,所提控制策略系统输出功率更高、鲁棒性更强,可较好地应对复杂海况,提高波能转换效率。

关键词：波能转换波浪能优化控制永磁同步直线电机线性二次型调节器 H∞控制

基于变分模式分解和向量自回归模型的波浪发电系统输出功率预测

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太阳能学报 2023年第3期44卷 291-297页

作者：罗琦杨俊华黄逸梁昊晖王超凡广东工业大学自动化学院广州510006

为准确预测直驱式波浪发电系统的输出功率,提出基于变分模式分解和向量自回归模型预测方案。通过分析原始时间序列的相关性选择预测特征时间,应用变分模式分解方法将所选特征时间序列分解为不同子序列,经过单位根检验及差分运算,建立每... 详细信息

为准确预测直驱式波浪发电系统的输出功率,提出基于变分模式分解和向量自回归模型预测方案。通过分析原始时间序列的相关性选择预测特征时间,应用变分模式分解方法将所选特征时间序列分解为不同子序列,经过单位根检验及差分运算,建立每个子序列的向量自回归模型,求和重构子序列模型预测结果获得所选特征的预测初值。建立了直驱式波浪发电系统的波能转换模型,仿真结果表明:所提方案模型具备合理性与可行性,模型预测结果稳定,预测精度高,预测趋势准确。

关键词：波浪发电系统波能转换变分模式分解向量自回归预测

基于激励力预估的直驱式波浪发电系统功率优化

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太阳能学报 2023年第8期44卷 556-562页

作者：黄逸杨俊华罗琦林汇金王超凡梁昊晖广东工业大学自动化学院广州510006

为提高不规则激励力工况下直驱式波浪发电系统的功率捕获能力,基于变分法给出最大功率提取条件,求解得到对应的理想电磁力。结合电机-水动力模型,设计滑模观测器,由Lyapunov函数证明系统稳定性,预估未知波浪不规则激励力输入。以理想电... 详细信息

为提高不规则激励力工况下直驱式波浪发电系统的功率捕获能力,基于变分法给出最大功率提取条件,求解得到对应的理想电磁力。结合电机-水动力模型,设计滑模观测器,由Lyapunov函数证明系统稳定性,预估未知波浪不规则激励力输入。以理想电磁力为参考输入,采用空间矢量控制策略跟踪系统期望电流信号,实现最大功率输出。仿真结果表明,所提方案预估精度高,在模型失配时也有较好的鲁棒性,系统输出功率更高,可在线检测激励力,提高复杂海况下系统波能转换率。

关键词：波浪能预测波浪能转换永磁直线电机最优功率控制

基于变分非线性调频模式分解的直驱式波浪发电系统控制

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太阳能学报 2023年第9期44卷 476-482页

作者：罗琦杨俊华王超凡黄逸梁昊晖广东工业大学自动化学院广州510006

海浪的非平稳特性会影响直驱式波浪发电系统能量捕获,为此提出基于脊线检测与变分非线性调频模式分解的控制方案。采用短时傅里叶变换方法分析波浪激励力,结合脊线检测设定初始频率;应用变分非线性调频模式分解法分离波浪激励力,获得若... 详细信息

海浪的非平稳特性会影响直驱式波浪发电系统能量捕获,为此提出基于脊线检测与变分非线性调频模式分解的控制方案。采用短时傅里叶变换方法分析波浪激励力,结合脊线检测设定初始频率;应用变分非线性调频模式分解法分离波浪激励力,获得若干模式分量并提取其瞬时频率;通过计算各模式分量的能量含量确定主导分量,根据其瞬时频率动态调整动力输出装置阻尼,搭建直驱式波浪发电系统模型。仿真结果表明,所提方案能量吸收性能好、输出平均功率高,可有效改善直驱式波浪发电装置性能。

关键词：波浪发电系统波能转换脊线检测变分非线性调频模式分解功率优化

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陆地风电空心锥形基础水平循环承载特性研究

太阳能学报 2024年第1期45卷 306-314页

作者：梁昊吴宇旗李大勇中国石油大学(华东)储运与建筑工程学院青岛266580

通过开展砂土中等幅值和变幅值循环加载模型试验,针对空心锥形基础累积位移、转角和水平刚度进行研究。等幅值加载过程中,空心锥形基础沿加载方向减速移动,最终达到稳定状态;基础尺寸和荷载幅值对累积水平位移和转角影响显著,当荷载幅值... 详细信息

通过开展砂土中等幅值和变幅值循环加载模型试验,针对空心锥形基础累积位移、转角和水平刚度进行研究。等幅值加载过程中,空心锥形基础沿加载方向减速移动,最终达到稳定状态;基础尺寸和荷载幅值对累积水平位移和转角影响显著,当荷载幅值δ_(b)为0.2和0.5时,位移量和倾角随底板直径的增大而增大,而当δ_(b)为0.8时,位移量和倾角随底板直径的增大先减小后增大;当δ_(b)为0.2、0.5和0.8时,水平刚度随底板直径的增大分别降低39%、59.7%、43.9%。变幅值加载过程中,空心锥形基础在幅值逐级增加时沿加载方向加速移动,水平刚度随基础底板直径的增大先增大后减小,在幅值逐级递减时沿加载方向减速移动,水平刚度随基础底板直径的增大先减小后增大;位移量和倾角在幅值逐级递增时最大,逐级递减次之,等幅值加载最小。通过对无量纲化累积转角拟合,提出等幅值累积转角计算公式,经验证,计算公式与模型试验结果吻合较好。

关键词：陆地风电场基础循环荷载等幅值循环变幅值循环累积位移

“一带一路”与新型全球治理:一个国际政治经济学分析

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太平洋学报 2024年第1期32卷 17-30页

作者：梁昊光中国科学院北京100190

共建“一带一路”是以新型全球治理观为指导的国际实践,有助于构建和塑造全球治理新秩序。本文基于“财富-权力-社会目的”的国际政治经济学分析框架,探讨了“一带一路”对全球治理的贡献及其对国际秩序的影响。研究发现,共建“一带一... 详细信息

共建“一带一路”是以新型全球治理观为指导的国际实践,有助于构建和塑造全球治理新秩序。本文基于“财富-权力-社会目的”的国际政治经济学分析框架,探讨了“一带一路”对全球治理的贡献及其对国际秩序的影响。研究发现,共建“一带一路”促进了均衡型全球价值链分工格局的形成,改善了发展中国家在国际生产网络和财富分配中的地位;同时,它增强了中国在安全、生产、金融和知识结构方面的结构性权力,并促进了结构性权力在共建国之间的扩散和转移;共建“一带一路”以构建人类命运共同体为目标,有助于推动再全球化。从实践路径来看,共建“一带一路”坚持和平共处、亲诚惠容的多边主义理念,主张通过对话协商和政策沟通来克服集体行动的困难,通过增强制度性话语权关注和传播发展中国家在全球治理中的诉求和声音,其所提出的全球治理方案兼具包容性和实用主义,为解决全球性问题贡献了中国智慧和中国方案。

关键词： “一带一路” 全球治理结构性权力全球价值链人类命运共同体