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Parametric control of quasi-linear second-order systems with partitioned eigenstructure assignment by output feedback

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Science China(Information Sciences) 2023年第4期66卷 228-243页

作者： Weizhen LIU guangren DUAN dake gu Center for Control Theory and guidance Technology Harbin Institute of Technology Center for Control Science and Technology Southern University of Science and Technology School of Automation Engineering Northeast Electric Power University

In this paper, a parametric design approach for stabilizing a quasi-linear second-order system with partitioned eigenstructure assignment(PESA) is investigated through output feedback control. The PESA approach is established by partitioning the desired eigenvalue matrix into two parts to separate the associated right and left eigenvectors into a subset of the generalized eigenvectors simultaneously. A parametric controller is established by solving two second-order generalized Sylvester matrix equations, and a certain form with the desired eigenstructure can be derived with the established quasi-linear output feedback controller. Unlike the prevailing approach that assigns the entire set of generalized eigenvectors, which is difficult to satisfy a large number of complicated constraints in practical systems by the normalized pair of right and left eigenvector matrices, a subset of the generalized eigenvectors is considered. In addition, the proposed PESA approach provides less computational load and is easy to use. A numerical example and application in spacecraft rendezvous are provided to verify the numerical economy and high efficiency of the proposed approach.

关键词： quasi-linear second-order systems partitioned eigenstructure assignment parametric approach Sylvester matrix equation output feedback

Effect of exogenous flavins on the microbial corrosion by Geobacter sulfurreducens via iron-to-microbe electron transfer

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Journal of Materials Science & Technology 2024年第4期171卷 129-138页

作者： Yuting Jin Jiaqi Li Mingxing Zhang Borui Zheng dake Xu Tingyue gu Fuhui Wang Shenyang National Laboratory for Materials Science Northeastern UniversityShenyang 110819China Key Laboratory for Anisotropy and Texture of Materials(Ministry of Education) Northeastern UniversityShenyang 110819China Department of Chemical and Biomolecular Engineering Institute for Corrosion and Multiphase TechnologyOhio UniversityAthens OH 45701USA

Microbes can cause or accelerate metal corrosion,leading to huge losses in corrosion damages each *** sulfurreducens is a representative electroactive bacterium in many soils,sediments,and wastew-ater *** has been confirmed to directly extract electrons from elemental ***,little is known about the effect of electron shuttles in *** corrosion on stainless *** this study,we report that exogenous flavins promote iron-to-microbe electron transfer,accelerating micro-bial *** caused 1.3 times deeper pits and increased electron uptake(with 2 times increase of i_(corr))from stainless steel when riboflavin was added to the culture ***-deficient mutant data suggest that *** utilizes riboflavin as a bound-cofactor in outer membrane c-type *** finding that,in the presence of microbes,riboflavin can substantially accelerate corrosion highlights the role of flavin redox cycling for enhanced iron-to-microbe electron transfer by *** and provides new insights in microbial corrosion.

关键词： Extracellular electron transfer Microbiological corrosion Geobacter sulfurreducens Outer membrane c-type cytochromes Exogenous flavins

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过热汽温模糊控制系统的设计与仿真

仪器仪表学报 2006年第z3期27卷 1975-1976页

作者：顾大可姜文娟东北电力大学自动化工程学院吉林132012

在对火电厂过热蒸汽温度控制对象特点分析基础上,保留串级控制抗内扰的性能,结合模糊控制动态特性好的特点,提出了一种模糊串级控制设计,并进行了对比仿真研究。结果表明,应用模糊控制可获得比使用传统PID控制更为理想的调节效果,不论... 详细信息

在对火电厂过热蒸汽温度控制对象特点分析基础上,保留串级控制抗内扰的性能,结合模糊控制动态特性好的特点,提出了一种模糊串级控制设计,并进行了对比仿真研究。结果表明,应用模糊控制可获得比使用传统PID控制更为理想的调节效果,不论在何种扰动下,其综合控制品质指标都比较高,动态过渡时间比较短,基本上可以消除振荡,超调量小,鲁棒性强。

关键词：火电厂过热汽温模糊控制串级控制

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有限推力交会的最省燃料轨迹

宇航学报 2010年第1期31卷 75-81页

作者：顾大可段广仁张卯瑞哈尔滨工业大学控制理论与制导技术研究中心哈尔滨150001

给出了航天器有限推力交会的最省燃料轨迹。首先应用三角变换技术将推力约束转化为没有任何约束的虚拟控制,进而利用直接优化方法,应用参数化控制方法以及强化技术将控制向量表示为分段常值函数,将上述最优控制问题转化为非线性规划问... 详细信息

给出了航天器有限推力交会的最省燃料轨迹。首先应用三角变换技术将推力约束转化为没有任何约束的虚拟控制,进而利用直接优化方法,应用参数化控制方法以及强化技术将控制向量表示为分段常值函数,将上述最优控制问题转化为非线性规划问题。应用经典的参数优化方法即可求得最优控制律的一个近似解,通过增加参数个数,重复优化得到逼近连续最优解的参数化解。仿真结果表明提出的控制方案是行之有效的。

关键词：交会最优控制参数化控制强化技术

利用位置和加速度反馈的矩阵二阶系统特征结构配置

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信息与控制 2016年第3期45卷 301-305,312页

作者：顾大可臧金鑫段广仁东北电力大学大学自动化工程学院吉林吉林132012 哈尔滨工业大学控制理论与制导技术研究中心哈尔滨黑龙江150001

考虑一类利用位置和加速度反馈二阶线性系统的特征结构配置问题.在允许闭环系统的特征值是未知的前提下,结合矩阵多项式的右互质分解提出二阶线性系统特征结构配置的参数化方法,建立反馈增益阵和特征向量矩阵的显示参数化表达式.本文涉... 详细信息

考虑一类利用位置和加速度反馈二阶线性系统的特征结构配置问题.在允许闭环系统的特征值是未知的前提下,结合矩阵多项式的右互质分解提出二阶线性系统特征结构配置的参数化方法,建立反馈增益阵和特征向量矩阵的显示参数化表达式.本文涉及的参数化方法直接将二阶系统模型转化为一阶状态空间形式,从而降低了系统设计中的计算工作量,并且提出的算法简单,无"返回"步骤.最后,数值算例表明了该算法的有效性.

关键词：矩阵二阶线性系统位置和加速度反馈特征结构配置参数化方法

考虑需求侧无功不确定性的负荷聚合商运营优化模型

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太阳能学报 2022年第6期43卷 17-23页

作者：贾海清林延平刘茹李大鹏顾大可国网内蒙古东部电力有限公司呼和浩特010010 东北电力大学自动化工程学院吉林132012

针对需求侧多种类负荷不确定性给负荷聚合商在运营过程所带来的挑战,建立考虑需求侧不确定性的负荷聚合商运营优化模型。首先,考虑需求侧用电特征,建立具有不确定性的负荷聚合模型;进而,考虑需求侧无功不确定性,以负荷聚合商收益最大化... 详细信息

针对需求侧多种类负荷不确定性给负荷聚合商在运营过程所带来的挑战,建立考虑需求侧不确定性的负荷聚合商运营优化模型。首先,考虑需求侧用电特征,建立具有不确定性的负荷聚合模型;进而,考虑需求侧无功不确定性,以负荷聚合商收益最大化为目标,建立基于条件风险价值的负荷聚合商运营优化模型;最后;选取蒙东某配网地区的风光、负荷及实时电价数据,通过仿真对比验证所提出的运营优化模型可有充分利用需求侧响应为电网带来的调节能力,有效提高负荷聚合商的运营收益。

关键词：负荷聚合商需求侧无功不确定性运营优化

考虑广泛负荷聚合商无功调节优先权的调度决策模型

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太阳能学报 2022年第5期43卷 67-73页

作者：李鑫林延平刘长玺何义琼顾大可国网内蒙古东部电力有限公司呼和浩特010010 东北电力大学自动化工程学院吉林132012

针对柔性负荷、分布式储能和分布式电源等负荷聚合商在参与电力市场调度中存在的问题,整合各类分布式资源构成广泛负荷聚合商,建立考虑无功调节优先权的广泛负荷聚合商参与电力市场调度的决策模型。首先,考虑不同分布式资源在参与电网... 详细信息

针对柔性负荷、分布式储能和分布式电源等负荷聚合商在参与电力市场调度中存在的问题,整合各类分布式资源构成广泛负荷聚合商,建立考虑无功调节优先权的广泛负荷聚合商参与电力市场调度的决策模型。首先,考虑不同分布式资源在参与电网调度时的无功可调节水平、无功调节可信度、调节经济性与有功支撑水平方面的特性,基于熵权法建立考虑无功优先权的调度评估模型;然后,以广泛负荷聚合商参与电力市场调度的收益最大为目标建立调度决策模型及其求解方法;最后,通过算例仿真表明该文提出的调度决策模型的有效性和经济性。

关键词：广泛负荷聚合商无功调度优先权电力市场调度决策

考虑风储多维运行边界的调峰资源优化配置模型

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可再生能源 2020年第7期38卷 980-985页

作者：项颂陈璐苏鹏顾大可王泽镝国网内蒙古东部电力有限公司内蒙古呼和浩特010020 东北电力大学吉林吉林132012 沈阳工业大学辽宁沈阳110870

近年来,风储联合发电系统取得了一定的发展,但在网络约束下的储能系统储放范围与风电渗透率之间存在着制约的关系,导致原有调峰资源的配置方案会对储能系统的储放空间及运行效率产生一定的影响。为解决该问题,文章引入风储联合系统接入... 详细信息

近年来,风储联合发电系统取得了一定的发展,但在网络约束下的储能系统储放范围与风电渗透率之间存在着制约的关系,导致原有调峰资源的配置方案会对储能系统的储放空间及运行效率产生一定的影响。为解决该问题,文章引入风储联合系统接入配网后的多维运行边界并将其转化为调峰资源优化配置过程中的约束条件,建立综合考虑风储容量与调峰资源经济性的优化配置模型并进行求解。仿真算例验证结果表明,文章提出的考虑风储多维运行边界下调峰优化配置模型可实现风电与储能利用最大化及调峰资源配置经济性最优。

关键词：风储联合发电多维运行边界优化配置经济性

考虑时间差异性的综合能源系统多层协调优化调度

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可再生能源 2023年第9期41卷 1239-1246页

作者：杨茂崔宇马苗苗顾大可黄大为苏欣东北电力大学现代电力系统仿真控制与绿色电能新技术教育部重点实验室吉林吉林132012

综合能源系统能协调各种设备并使其优化运行,已成为研究的重点。文章在日前调度阶段,综合考虑各类设备的燃料成本、运营维护成本以及IES与外网的交互成本,建立了以IES运行成本最低为目标的经济调度模型,分析了需求响应对IES经济性的影响... 详细信息

综合能源系统能协调各种设备并使其优化运行,已成为研究的重点。文章在日前调度阶段,综合考虑各类设备的燃料成本、运营维护成本以及IES与外网的交互成本,建立了以IES运行成本最低为目标的经济调度模型,分析了需求响应对IES经济性的影响;在日内调度阶段,考虑了各类用能负荷调度时间的差异性,提出考虑多时间尺度的分层滚动优化调度模型,确保了日前计划的合理性及系统运行的稳定性。在制定日前调度计划的基础上,建立日内滚动调度,并采用MPC算法进行求解分析,保证调度计划的合理性和系统运行的稳定性。算例分析结果表明,文章调度方法可发挥各设备运行的优越性,IES经济性有明显提升。算法对比显示,文章所提算法具有更好的收敛性,验证了所提模型与算法的有效性。

关键词：综合能源系统需求响应多时间尺度模型预测控制