摘要：针对含不确定因素的多输入多输出非线性微分代数系统,提出一种目标全息反馈鲁棒自适应控制方法(robust adaptive control with objective holographic feedbacks,RACOHF).该方法考虑到了系统模型参数的不确定性和外部扰动,同时将外部输入扰动视为模型不确定性参数的变化,在目标全息反馈控制方法的基础上,通过设计模型不确定性部分的自适应调节律,实现多目标的自适应跟踪控制.将该方法应用于中间再热式汽轮发电机组蒸汽调节阀和励磁的协调控制,结果表明,在系统部分参数不确定和存在外部扰动的情况下,所提出方法能确保发电机机端电压和有功功率等目标量在期望的工作点上运行而不发生静态偏移.与目标全息反馈非线性控制(nonlinear control with objective holographic feedbacks,NCOHF)相比,所提出的方法(RACOHF)能更好地协调系统的动、静态性能.

摘要：应用目标全息反馈法(NCOHF)来处理大型汽轮发电机组的非线性综合控制问题。根据NCOHF的原理,非线性控制设计过程并没有涉及高压缸、中压缸、低压缸和中间再热器的动态方程,因而设计十分简单。同时指出,高压缸、中压缸、低压缸和中间再热器的动态方程组成了稳定的零动态子系统,因此无需被非线性设计过程考虑。在设计中,通过反馈系数的选择,提出的控制规律能有效配置系统在平衡点附近的极点。仿真结果进一步证实了提出方案的有效性。

摘要：该文深入研究目标全息反馈非线性控制(nonlinear control with objective holographic feedbacks,NCOHF)设计方法在单输入多输出(single input multiple output,SIMO)控制系统中发挥作用的机理。鉴于线性系统是非线性系统的特例,将NCOHF设计方法用于线性控制系统中。详细讨论NCOHF设计方法配置系统极点的原理和解决目标量跟踪精度的本质。基于Hartman-Grobman定理,得出其非线性控制设计实质,即:通过非线性反馈对非线性控制系统在平衡点附近进行极点配置,通过反馈系数对目标量分别约束,从而迫使目标量收敛于各自的参考轨迹。以发电机励磁控制系统为例,给出应用实例,提出目标全息反馈非线性励磁控制(NECOHF)设计方案。仿真结果表明:通过极点配置进行设计,使得发电机具有良好的输出特性。

摘要：针对单输入非线性控制系统,提出了一种目标全息反馈的非线性控制设计方法(NCOHF),以解决非线性控制系统的多目标控制问题。该方法可将非线性控制系统的多目标控制问题转化到线性空间中,并均在性能指标中得到约束,从而控制规律包含全部控制目标的反馈信息,形成目标全息反馈的思想。将这种设计思想运用于发电机非线性励磁控制设计中,分别设计得出2种均以机端电压、有功功率和角速度为控制目标的目标全息反馈非线性励磁控制规律(NECOHF)。仿真结果表明:这2种控制规律不仅能有效地镇定发电机的机械振荡,改善系统的稳定性,而且能很好地解决发电机输出特性的控制精度问题。

摘要：考虑了阻尼系数的不确定性,提出了一种改进自适应反步无源协调控制策略,设计了发电机励磁与静止无功补偿器(SVC)的非线性协调控制器。采用浸入与不变(I&I)自适应控制设计了阻尼系数的自适应估计律,提高了控制器的自适应能力。基于反步法逐步递推,设计了SVC的控制律,并结合无源性理论,得到了发电机励磁的控制律。在反步法设计过程中,为了减小"微分爆炸",将虚拟控制量的导数看作不确定项,并引入非线性阻尼算法对其进行处理。仿真结果表明,所设计的协调控制器明显地改善了电力系统的稳定性,并且具备较强的自适应性和鲁棒性。

摘要：针对中间再热式汽轮发电机组,提出具有大范围稳定性的目标全息反馈非线性协调控制设计方案,确保全部重要物理量均具有良好的动、静态性能。运用李亚普诺夫函数构造非线性协调控制规律,通过极点任意配置,使李亚普诺夫能量函数全导数在除平衡点以外的整个实数范围内是负定的,从而使系统在提出的控制规律作用下具有大范围稳定性。设计过程表明:在李亚普诺夫能量函数衰减的同时,各重要物理量逼近自己的参考轨迹。由于控制目标的选择不会严重影响非线性设计过程,因此提出的方案可根据实际需要全面、灵活地选择控制目标。仿真结果进一步证实了提出方案的有效性。

摘要：在多输入多输出控制系统中,详细论述目标全息反馈非线性控制法(nonlinear control with objective holographic feedbacks,NCOHF)的极点配置原理。在双曲平衡点的邻域内,由于非线性系统与其一次近似系统具有拓扑等价性,因此通过对一次近似系统的讨论,推证出:在多输入系统中,目标全息反馈法可通过极点配置来确保各目标量的准确跟踪和非线性系统的稳定性。以凝汽式发电机组为例,进行极点配置设计,提出目标全息反馈非线性综合控制(nonlinear integrated control with objective holographic feedbacks,NICOHF)规律。仿真结果表明该方法使发电机具有良好的动、静态性能。

摘要：定义状态变量和它们的参考轨迹之间的偏差为目标状态方程,并以此状态方程为基础,运用预测控制理论知识进行非线性预测控制设计,找到了一种新的非线性控制设计方法。针对单机无穷大系统,对发电机进行非线性预测综合控制设计,得到了新的发电机组非线性综合控制规律。反馈系统包含了跟踪误差的未来信息,以便改善发电机的跟踪速度和控制效果。仿真结果表明,该方法能很好地协调发电机的动、静态性能,解决了由于电压调节或有功功率调节而引起的有功功率或发电机机端电压对给定值的偏移,改善了发电机的动态响应特性。

摘要：针对多输入非线性控制系统提出了目标全息反馈非线性控制设计方法,该方法将非线性控制系统的全部控制目标转换到线性空间中,使控制目标均在性能指标中得到约束,因而推导的控制规律包含所有控制目标的反馈信息。运用这种设计方法,针对凝汽式发电机,提出了发电机励磁与汽门目标全息反馈非线性综合控制规律。仿真结果表明:在该控制规律的作用下,发电机具有良好的汽门与电压调节特性,不会因为调压或者调功而产生静态偏移,改善了发电机的输出特性。

摘要：针对多输入多输出微分代数非线性系统,提出多目标反馈非线性控制设计方法(nonlinearcontroldesignmethod withmulti-objectivefeedbacks,NCMOF)。该方法将所关心的控制目标量转换到线性空间,使推导出的反馈控制律包含所有目标量的反馈信息,实现多目标反馈控制。根据Hartman-Grobman定理,将NCMOF应用于线性控制系统,推证出非线性控制设计方法的实质:通过改变非线性反馈控制律参数来调整系统的极点配置,以获得良好的系统控制性能。将NCMOF应用于含STATCOM的3机9节点电力系统,设计一类仅需要本地信息量的分散协调非线性控制律。仿真结果表明,所设计的控制规律既能提高系统的稳定性和改善系统各状态量的动态响应特性,也能准确控制发电机机端电压、有功功率和STATCOM接入点电压等目标量在其给定值上运行,有效协调系统的动、静态性能。