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城轨列车电子机械制动系统的非线性pi控制

吉林大学学报（工学版） 2021年第5期51卷 1593-1600页

作者：赵逸云林辉李兵强苗峰西北工业大学自动化学院西安710129 中车青岛四方车辆研究所有限公司山东青岛266031

设计了一种适用于城轨列车的电子机械制动系统,推导其数学模型,以常规小区段设定预置pi控制算法为基础,提出了一种双曲正割非线性pi控制算法,以提高系统的鲁棒性与适应性。此外,通过改进型变结构抗积分饱和算法,减小了系统稳态误差。静... 详细信息

设计了一种适用于城轨列车的电子机械制动系统,推导其数学模型,以常规小区段设定预置pi控制算法为基础,提出了一种双曲正割非线性pi控制算法,以提高系统的鲁棒性与适应性。此外,通过改进型变结构抗积分饱和算法,减小了系统稳态误差。静态试验结果验证了本文控制算法的有效性。最后,由等比例惯性台制动试验验证了电子机械制动系统在轨道交通领域应用的可行性,为电子机械制动系统在轨道交通领域的应用提供了理论基础。

关键词：列车制动电子机械制动非线性pi 抗积分饱和惯性试验台

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非线性不确定系统的非线性pi控制与应用

非线性不确定系统的非线性PI控制与应用

作者：王静天津大学

学位级别：硕士

随着非线性控制理论研究的深入,非线性不确定系统的控制成为目前控制界的研究热点之一。非线性pi控制是一种新型的控制方法,它摒弃了传统自适应控制采用的参数辨识加反馈控制器设计的结构,将系统的动态表达成期望动态特性加扰动项的形式... 详细信息

随着非线性控制理论研究的深入,非线性不确定系统的控制成为目前控制界的研究热点之一。非线性pi控制是一种新型的控制方法,它摒弃了传统自适应控制采用的参数辨识加反馈控制器设计的结构,将系统的动态表达成期望动态特性加扰动项的形式,在不知道非线性不确定函数具体形式的情况下,通过确定该函数的界来设计控制器的参数,使系统能够达到期望动态特性。永磁同步电动机(PMSM)是典型的非线性系统,本文考虑了转矩波动、摩擦系数的变化和各种不确定扰动,建立了包含非线性不确定项的PMSM数学模型,针对所提模型,采用非线性pi控制方法进行速度控制器的设计,实现对参考速度信号的跟踪,仿真结果表明该控制算法具有良好的动态性能和鲁棒性。在工业生产过程和其他制造行业中,许多系统往往包含一个以上的时标,这类系统就称为奇异摄动系统,研究奇异摄动系统的控制方法,并且将其应用于实际的系统当中有着非常重要的意义。本文针对一类非线性不确定奇异摄动系统,首先将其分解为两个低维的子系统,利用滑模控制思想将对高阶慢子系统的控制转化为对一阶系统的控制,然后对两个包含非线性不确定项的子系统分别设计非线性pi控制器,并且将复合控制器代入原系统,证明了系统的稳定性。另一方面,混沌系统的控制有着非常重要实用价值,尤其是在生物系统中。Chua电路是典型的混沌系统,文中将Chua电路的模型表达成奇异摄动的形式,然后采用奇异摄动系统的非线性pi控制方法进行控制器的设计并进行仿真,仿真结果表明该控制算法能够使Chua电路的被控电压跟踪给定值,实现对系统的混沌控制。

关键词：非线性pi 鲁棒控制永磁同步电动机奇异摄动混沌 Chua电路

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UPQC的非线性pi-模型预测控制策略

北京信息科技大学学报（自然科学版） 2023年第1期38卷 15-23页

作者：陈东雪王久和李建国张雅静北京信息科技大学自动化学院北京100192

由于统一电能质量调节器(unified power quality conditioner, UPQC)系统复杂性高,使得其控制难度大并且动静态性能不理想。为了进一步提高UPQC的控制性能,提出了基于非线性比例积分(proportional-integral, pi)与模型预测控制(model pr... 详细信息

由于统一电能质量调节器(unified power quality conditioner, UPQC)系统复杂性高,使得其控制难度大并且动静态性能不理想。为了进一步提高UPQC的控制性能,提出了基于非线性比例积分(proportional-integral, pi)与模型预测控制(model predictive control, MPC)的混合控制策略。UPQC的混合控制策略中电压外环采用非线性pi控制器来获取更加准确的期望电流,有效地抑制了静态误差;采用模型预测控制来设计电流内环控制器,使得内环电流能更好地跟踪期望值,UPQC系统的鲁棒性更强。计算机仿真结果表明,该控制策略有效提升了UPQC动静态性能,与pi-MPC及pi-pi控制策略相比,当电网电压发生谐波污染、电压突增、电压突降时可获得更接近正弦的负载电压,当负载电流发生突变时可获得更接近正弦的电网电流。

关键词：统一电能质量调节器非线性pi 模型预测控制谐波补偿

基于Simulink的HVDC pi控制器参数优化方法

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电力自动化设备 2012年第1期32卷 45-48,61页

作者：李天云刘智铭党震宇许洁陈凯东北电力大学电气工程学院吉林吉林132012 国电南京自动化股份有限公司江苏南京210003

为了提高高压直流输电系统的抗干扰能力,提出了基于Simulink的HVDC系统pi控制器参数离线和在线的优化方法。离线优化法是利用Simulink内置Signal Constraint模块确定出满足条件的pi控制器参数;在线优化法是采用非线性pi和自适应模糊控... 详细信息

为了提高高压直流输电系统的抗干扰能力,提出了基于Simulink的HVDC系统pi控制器参数离线和在线的优化方法。离线优化法是利用Simulink内置Signal Constraint模块确定出满足条件的pi控制器参数;在线优化法是采用非线性pi和自适应模糊控制相结合的方式对pi控制器参数进行优化。以整流侧定电流控制为例,首先利用模糊控制能够在线优化控制器参数的特点,缩小了pi参数的优化范围;然后利用fal函数进一步修正了其优化精度。仿真结果表明,离线优化法具有简单实用的优点,在线优化法能够提高系统的优化精度,使系统具有良好的控制性能。

关键词：高压直流输电 Simulink Signal Constraint模块模糊控制非线性pi 优化

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锥阀式气动比例压力阀压力控制器的设计

浙江大学学报（工学版） 2015年第5期49卷 873-879,992页

作者：班伟陶国良孟德远刘昊钱鹏飞浙江大学流体传动及控制国家重点实验室浙江杭州310027 中国矿业大学机电工程学院江苏徐州221116

为解决由于气体压缩性造成的锥阀式气动比例压力阀输出压力的可控性差的问题,设计一种基于电流环/压力环双闭环反馈的压力控制器.电流环单元采用基于电流比例负反馈的模拟电路实现,额定输出为0~0.9A,最大电流纹波为35mA,驱动035型比例... 详细信息

为解决由于气体压缩性造成的锥阀式气动比例压力阀输出压力的可控性差的问题,设计一种基于电流环/压力环双闭环反馈的压力控制器.电流环单元采用基于电流比例负反馈的模拟电路实现,额定输出为0~0.9A,最大电流纹波为35mA,驱动035型比例电磁铁时的截止频率可达22.5 Hz.压力环单元采用数字反馈控制算法实现,分为2个阶段：当误差较大时,采用自抗扰控制器来补偿未知扰动对阀的输出压力的动态性能的不良影响;在设定压力附近,则切换为非线性piD控制器来提高压力控制精度和稳定性.同时,引入输入信号的轨迹规划进一步改善控制器的性能.实验结果表明,该控制器可以实现输出压力在0~6×10^5 Pa内连续控制,压力控制误差在±1kPa以内,且对下游负载变化具有较强的鲁棒性.

关键词：比例压力阀气动电子自抗扰控制器非线性pi

SIMULINK中PMSM模型的改进及在参数辨识中的应用

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电机与控制学报 2012年第7期16卷 77-82页

作者：王莉娜杨宗军北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院北京100191

Matlab\SIMULINK中集成的永磁同步电机模型在调速系统仿真中应用广泛,但存在电机参数不可动态修改,坐标定义不符合常规逻辑等不足,给研究工作带来不便。在分析永磁同步电机数学模型的基础上,针对原电机模型的不足提出了两种改进方案,并... 详细信息

Matlab\SIMULINK中集成的永磁同步电机模型在调速系统仿真中应用广泛,但存在电机参数不可动态修改,坐标定义不符合常规逻辑等不足,给研究工作带来不便。在分析永磁同步电机数学模型的基础上,针对原电机模型的不足提出了两种改进方案,并给出具体操作步骤和使用方法。一是根据需求直接对库模型做修改,二是自定义永磁同步电机仿真模型,这两种方法简单有效,各有其优点。仿真通过对比验证了改进模型的正确性,并结合模型参考自适应算法将自定义永磁同步电机模型应用在电机参数辨识中。结果显示,改进后的永磁同步电机模型弥补了原有模型的不足,在变参数变结构的动态仿真中具有实用性,拓展了永磁同步电机模型的应用范围。

关键词： SIMULINK 永磁同步电机参数动态修改坐标变换非线性pi 模型参考自适应辨识

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一种基于模式切换的静止无功补偿控制方法

电力电容器与无功补偿 2018年第3期39卷 45-51,57页

作者：赵熙临吴胧胧付波明航湖北工业大学电气与电子工程学院武汉430068

针对电网负载不平衡状态下功率因数的补偿问题,提出了一种基于模式切换的非线性pi无功补偿控制方法。首先,在电网无功补偿控制系统框架下,根据静止型无功补偿器的非线性特性,对非线性pi控制器的特征及实现方式进行了分析;其次,考虑在涉... 详细信息

针对电网负载不平衡状态下功率因数的补偿问题,提出了一种基于模式切换的非线性pi无功补偿控制方法。首先,在电网无功补偿控制系统框架下,根据静止型无功补偿器的非线性特性,对非线性pi控制器的特征及实现方式进行了分析;其次,考虑在涉及负荷平衡与否状态下,系统需提供与之适应的控制器才能获取较好控制效果的需求,在负荷状态变化时进行控制器的切换,并进行了模式切换条件设计;在此基础上,分别以常规pi、传统非线性pi及基于模式切换的非线性pi为控制方式,进行电网无功补偿控制的比较与分析。仿真结果验证了所提控制方法的有效性。

关键词：无功补偿模式切换非线性pi 控制

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风电机组电动变桨距伺服系统的研究

可再生能源 2011年第4期29卷 28-31页

作者：王亚飞赵斌许洪华中国科学院电工研究所北京100190 中国科学院研究生院北京100190 中国科学院风能利用重点实验室北京100190

基于非线性pi理论,针对风力发电机组电动变桨距伺服系统中执行电机的非线性特性,提出了一种新的非线性控制方法。该方法基于对象的非线性模型,通过简单的非线性变换,把串励直流电机控制器的设计简化为线性系统问题。通过对变桨距电机负... 详细信息

基于非线性pi理论,针对风力发电机组电动变桨距伺服系统中执行电机的非线性特性,提出了一种新的非线性控制方法。该方法基于对象的非线性模型,通过简单的非线性变换,把串励直流电机控制器的设计简化为线性系统问题。通过对变桨距电机负载所受驱动力进行了详细分析,进一步设计了控制器,在Matlab/Simulink环境下进行的数字仿真表明,此伺服系统具有良好的动态性能。

关键词：风力发电机电动变桨串励直流电动机非线性pi

直流调速系统Npi控制器的细菌觅食算法优化

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煤矿机械 2010年第11期31卷 59-62页

作者：王永林中原工学院电子信息学院郑州450007

为了提高双闭环调速系统的性能,引入了一种非线性pi控制器(NpiC),其比例增益和积分增益可随误差自适应变化,并采用细菌觅食算法优化控制器参数。简单介绍了细菌觅食算法的基本原理,描述了细菌觅食算法优化非线性pi控制器的流程。为防止... 详细信息

为了提高双闭环调速系统的性能,引入了一种非线性pi控制器(NpiC),其比例增益和积分增益可随误差自适应变化,并采用细菌觅食算法优化控制器参数。简单介绍了细菌觅食算法的基本原理,描述了细菌觅食算法优化非线性pi控制器的流程。为防止算法早熟收敛,引入了遗传交叉和群体灾变操作。

关键词：细菌觅食算法非线性pi 双闭环调速系统