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基于分数阶内模控制的风力机叶片颤振研究

测控技术 2021年第10期40卷 85-90页

作者：曹智广李迺璐杨华张继勇扬州大学电气与能源动力学院江苏扬州225127

针对风力机叶片颤振系统,提出了一种结合分数阶(Fractional Order)控制与内模控制(Internal Model Control,IMC)的新型颤振控制方法。利用分数阶滤波器设计了分数阶内模控制器,基于闭环动态特性指标,如相位裕量和截止频率,实现对控制器... 详细信息

针对风力机叶片颤振系统,提出了一种结合分数阶(Fractional Order)控制与内模控制(Internal Model Control,IMC)的新型颤振控制方法。利用分数阶滤波器设计了分数阶内模控制器,基于闭环动态特性指标,如相位裕量和截止频率,实现对控制器参数的自整定。通过仿真实验对比证明,针对风力机叶片颤振控制,所设计的控制方法优于传统PID、内模PID控制方法,不仅减少了控制参数,而且提高了动态特性和鲁棒性。

关键词：分数阶控制内模控制风力机叶片颤振控制

基于随机进化灰狼优化算法的分数阶自抗扰起动控制

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电机与控制应用 2020年第12期47卷 10-16页

作者：阮祝鑫肖玲斐林聪南京航空航天大学能源与动力学院江苏南京210016

航空发动机在起动电机起动过程中负载特性会随着转速而变化,同时起动环境的差异以及起动电机自身参数的变化均给起动控制带来了难度。为了解决传统控制策略在处理不确定性问题时的不足,提出了一种基于随机进化灰狼优化算法的分数阶自抗... 详细信息

航空发动机在起动电机起动过程中负载特性会随着转速而变化,同时起动环境的差异以及起动电机自身参数的变化均给起动控制带来了难度。为了解决传统控制策略在处理不确定性问题时的不足,提出了一种基于随机进化灰狼优化算法的分数阶自抗扰控制器(REGWO-FO-ADRC):利用自抗扰控制,增强起动过程中系统的抗扰动能力;结合分数阶控制,抑制由带宽上限引起的观测器估计误差,保证控制品质;设计基于随机进化的灰狼优化算法,对分数阶控制器的控制参数进行在线自整定;用可变的进化速率描述种群更新过程,增加过程中的随机性,提高全局搜索能力和收敛速度。仿真实验表明,设计的控制器能够有效抑制诸多不确定性对系统的影响,改善航空发动机的起动性能。

关键词：航空发动机起动电机随机进化灰狼优化算法起动控制分数阶控制自抗扰控制进化速率

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基于光伏储能的DVR分数阶PI控制策略

分布式能源 2023年第4期8卷 11-19页

作者：王振跃吴朝俊杨宁宁西安工程大学电子信息学院陕西省西安市710048 西安市电气设备互联感知与智能诊断重点实验室陕西省西安市710048 西安理工大学电气工程学院陕西省西安市710048

动态电压恢复器(dynamic voltage restorer,DVR)是设备侧有效治理电压暂降故障的装置,目前DVR的控制设计基本采用比例积分(proportional-integral,PI)控制器,但是DVR为非线性系统,传统PI控制器并不能达到理想的控制效果。为改善DVR的控... 详细信息

动态电压恢复器(dynamic voltage restorer,DVR)是设备侧有效治理电压暂降故障的装置,目前DVR的控制设计基本采用比例积分(proportional-integral,PI)控制器,但是DVR为非线性系统,传统PI控制器并不能达到理想的控制效果。为改善DVR的控制效果,提出一种新型电压电流双闭环分数阶PI(fractional order PI,FOPI)控制策略。首先,以光伏储能系统为DVR直流侧能量源,并建立相应的三相逆变器前馈解耦数学模型;其次,设计光伏储能系统与逆变器的双闭环PI控制策略,并进行参数整定;之后,将整数阶控制策略推广到分数阶来改善控制效果,并采用增益变化时的鲁棒性准则对FOPI控制器进行参数校正;最后,搭建不同控制策略下的DVR仿真模型,仿真结果验证了FOPI控制器应用于DVR系统的可行性,且相对于传统PI控制器其具备更好的动态响应速度与抗干扰性能。

关键词：电压暂降动态电压恢复器(DVR) 光伏储能系统增益鲁棒性准则双闭环控制分数阶控制

基于扰动观测与分数阶终端滑模转速调节器的永磁同步电机模型预测控制

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微电机 2021年第2期54卷 84-90页

作者：靳宇星曹兴举常海赐许靖新疆交通职业技术学院乌鲁木齐830001 国网新疆电力有限公司电力科学研究院乌鲁木齐830001

针对三相永磁同步电机(PMSM)驱动系统,为提高其转速控制精度和响应速度,减小定子电流脉动,结合分数阶控制理论和终端滑模控制技术设计了一种分数阶终端滑模(FOTSM)转速调节器。在提高系统响应速度和精度的同时减小了传统滑模控制的抖振... 详细信息

针对三相永磁同步电机(PMSM)驱动系统,为提高其转速控制精度和响应速度,减小定子电流脉动,结合分数阶控制理论和终端滑模控制技术设计了一种分数阶终端滑模(FOTSM)转速调节器。在提高系统响应速度和精度的同时减小了传统滑模控制的抖振,增强了系统的抗扰动能力和鲁棒性;考虑PMSM在实际运行过程中易受到参数变动及外部扰动不确定性等因素的影响,基于滑模控制技术设计了一种扩展滑模扰动观测器(ESMDO),实现了对系统所受内外扰动的实时观测及前馈补偿;采用分数阶控制理论来设计转速调节器能够更加切合实际的控制过程,使所得到的系统参数和实验数据更加符合电机运行的真实情况;采用模型预测转矩控制(MPTC)算法取代传统的DTC系统,减小了转矩和磁链脉动、提高了系统的运行性能。通过对比仿真验证了所设计的控制策略的正确性。

关键词：永磁同步电机终端滑模控制分数阶控制扰动观测器模型预测控制

基于预测模型双模糊分数阶PID的BLDCM调速系统优化控制

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微电机 2021年第5期54卷 67-73页

作者：梁庆杰陈延明广西机电职业技术学院南宁530007 广西大学电气工程学院南宁530004

无刷直流电机(BLDCM)具有复杂的非线性系统,强耦合、变量多等特点,传统的PID控制无法获得满意的控制效果。为此,在模糊控制、分数阶微积分及模型预测相关理论的基础上,提出了预测模型双模糊分数阶PID控制器。分数阶控制为系统提供更多... 详细信息

无刷直流电机(BLDCM)具有复杂的非线性系统,强耦合、变量多等特点,传统的PID控制无法获得满意的控制效果。为此,在模糊控制、分数阶微积分及模型预测相关理论的基础上,提出了预测模型双模糊分数阶PID控制器。分数阶控制为系统提供更多的控制余度,并采用一种间接算法(Oustaloup算法)完成整数阶PID控制的延伸和扩展,模糊控制实现分数阶PID控制参数的在线调整;建立预测模型,并引入模糊控制动态调整预测模型系数K值,实现更加精确的控制。针对模糊分数阶PID控制器中参数选择,又提出了一种改进的万有引力算法进行参数优化,增强控制器的自适应能力。仿真结果表明:基于改进万有引力算法的预测模型双模糊分数阶PID控制的BLDCM调速系统较传统的PID控制具有更快的响应速度、更小的超调量及抗负载扰动能力强等优良的动、静态性能指标。

关键词：无刷直流电机模糊控制分数阶控制预测模型万有引力算法

物联网系统中改进ICPSO算法的分数阶PID运动控制

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自动化与仪器仪表 2019年第11期 142-144页

作者：王飞刘泽良彭辉九江学院电子工程学院

以工作轨迹未知的机器人控制为研究对象,设计了改进型的免疫克隆(ICPSO)分数阶PID控制器,解决"工作轨迹未知条件下"机器人的高速运动控制问题。这种控制方案能较好地抑制工作现场各种不确定性干扰的影响,同时又能确保控制器参数的时刻... 详细信息

以工作轨迹未知的机器人控制为研究对象,设计了改进型的免疫克隆(ICPSO)分数阶PID控制器,解决"工作轨迹未知条件下"机器人的高速运动控制问题。这种控制方案能较好地抑制工作现场各种不确定性干扰的影响,同时又能确保控制器参数的时刻最优性,且具有一定的自适应性与智能性,适用于运动轨迹时变、由机器人本身去实时识别轨迹的高速工作场合。

关键词：改进ICPSO算法分数阶控制机器人物联网

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基于最大灵敏度的分数阶内模控制器设计

大连民族大学学报 2017年第3期19卷 227-230页

作者：那景童徐驰大连交通大学电气信息学院辽宁大连116028 北京化工大学信息学院北京100029

针对分数阶控制器设计参数整定复杂的问题,提出一种基于最大灵敏度的分数阶内模控制器设计方法。采用粒子群优化算法对原系统模型进行简化处理,根据内模控制原理设计分数阶内模控制器;仅通过一个可调参数,实现分数阶内模控制器的快速整... 详细信息

针对分数阶控制器设计参数整定复杂的问题,提出一种基于最大灵敏度的分数阶内模控制器设计方法。采用粒子群优化算法对原系统模型进行简化处理,根据内模控制原理设计分数阶内模控制器;仅通过一个可调参数,实现分数阶内模控制器的快速整定;通过最大灵敏度指标实现分数阶内模控制器的鲁棒整定。仿真结果表明具有良好的控制品质及克服参数摄动的鲁棒性。

关键词：分数阶控制模型简化内模控制最大灵敏度

基于模糊分数阶PI~λD~μ控制的AC/DC变换器

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测控技术 2017年第8期36卷 78-81页

作者：王少鹏张安堂王君力空军工程大学防空反导学院陕西西安710051

作为AC/DC电力变换装置的核心,控制系统控制效果的好坏直接影响电压输出波形的质量。为了进一步提高AC/DC电力变换装置的控制性能,增强系统的鲁棒性和稳态性,提出一种模糊控制与分数阶PI~λD~μ控制相结合的复合控制策略,并将其用于十... 详细信息

作为AC/DC电力变换装置的核心,控制系统控制效果的好坏直接影响电压输出波形的质量。为了进一步提高AC/DC电力变换装置的控制性能,增强系统的鲁棒性和稳态性,提出一种模糊控制与分数阶PI~λD~μ控制相结合的复合控制策略,并将其用于十二脉波整流电路的控制系统中。采用模糊控制器可以很好地实现对控制参数的自适应调整,分数阶PI~λD~μ控制器在非线性系统的控制过程中能够取得比整数阶PID控制器更好的控制效果。仿真和实验结果表明,改进后的控制器具有较强的灵活性和鲁棒性,稳态性和自适应能力得到增强,适用于非线性时变系统。

关键词： AC/DC变换器十二脉波整流模糊控制分数阶控制

基于改进的Oustaloup滤波器分数阶区间二型模糊控制器设计

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系统仿真技术 2020年第2期16卷 99-102,113页

作者：王新超中国能源建设集团江苏省电力设计院有限公司江苏南京211102

分数阶PID控制器由于具有2个额外可以调整的参数,在控制系统中得到了广泛应用。针对传统模糊逻辑系统的分数阶PID控制器不能处理系统不确定性的缺陷,提出了一种基于区间二型模糊逻辑系统的分数阶区间二型模糊控制器。常用的拟合分数阶... 详细信息

分数阶PID控制器由于具有2个额外可以调整的参数,在控制系统中得到了广泛应用。针对传统模糊逻辑系统的分数阶PID控制器不能处理系统不确定性的缺陷,提出了一种基于区间二型模糊逻辑系统的分数阶区间二型模糊控制器。常用的拟合分数阶算子的Oustaloup滤波器在拟合频段的端点处效果较差,故采用一种改进的Oustaloup滤波器来拟合分数阶算子。仿真实例表明,所提出的控制器具有较好的控制效果。

关键词：二型模糊集合二型模糊控制分数阶控制 Oustaloup滤波器