摘要：利用哈密顿系统正则变换和生成函数理论求解线性时变最优控制问题,构造了新的最优控制律形式并提出了控制增益计算的保结构算法.利用生成函数求解最优控制导出的哈密顿系统两端边值问题,并构造线性时变系统的最优控制律,由第2类生成函数所构造的最优控制律避免了末端时刻出现无穷大反馈增益.控制系统设计中需求解生成函数满足的时变矩阵微分方程组.根据生成函数与哈密顿系统状态转移矩阵之间的关系,从正则变换的辛矩阵描述出发,导出了求解这组微分方程组的保结构递推算法.为了保持递推计算中的辛矩阵结构,哈密顿系统状态转移矩阵的计算中利用了Magnus级数.

摘要：为了在系统模型中包含机械部分的动态,以导叶开度微分方程和非线性水轮机构成扩展的非线性水轮机模型,并转化为仿射非线性方程。采用正交分解实现方法将系统转化为哈密顿系统,进而通过结构矩阵分解和反馈耗散设计实现为耗散形式。在广义能量描述下,能量流的变化与实际物理系统是一致的。与发电机哈密顿系统连接得到了非线性水轮发电机组哈密顿系统。导出的模型结构清晰,较好的反映了系统内部关联和外部联系机制。仿真表明,系统的哈密顿函数包含了系统暂态中能量变化的详细信息。

摘要：为了满足永磁同步电机高精度、高动态性能的控制要求,提出了一种基于端口耗散哈密顿系统的电机控制方法.采用系统互联和阻尼结构配置的方式对永磁同步电机控制系统进行了设计,建立了d-q坐标系下的永磁同步电机数学模型,构造了端口耗散哈密顿系统的能量函数,利用IDA-PBC方法对电机速度控制器进行了设计.仿真结果表明,提出的控制策略只需要调节两个参数即可实现对电机的速度控制,减少了系统复杂性,利用负载扰动观测器作为前馈补偿,降低了噪声影响,加快了系统的响应速度,提高了系统运行的稳定性.

摘要：针对永磁同步电机无传感器驱动系统中对高响应速度和抗扰动能力,并减小超调的要求,提出了基于哈密顿系统理论的永磁同步电机无传感器控制策略。首先基于哈密顿系统理论,从能量角度出发,设计了一种电机控制器,取代了电流环的PI模块,然后结合滑模观测器形成了基于哈密顿系统理论的永磁同步电机无传感器控制策略。最后通过Matlab对控制系统进行了仿真实验并与电流环采用传统PI的控制策略进行了对比分析。仿真结果表明,该方法收敛时间由0.25s减少到0.04s,超调量由34%减小到2.2%,并且输出转矩波动的幅值约为传统PI控制策略的1/3。

摘要：针对永磁同步电机(PMSM)负载转矩已知、未知和定子电阻不确定情况,采用一种新的能量成形和端口受控哈密顿(PCH)系统方法,研究了PMSM的建模与速度控制问题,并建立了PMSM的PCH模型,给出了闭环系统期望的哈密顿函数,设计了系统的控制器和负载转矩观测器,分析了系统平衡点的稳定性。仿真结果表明,所提出的方案对负载扰动和定子电阻变化具有很强的鲁棒性。

摘要：基于能量成形和端口受控哈密顿(PCH)系统原理,针对永磁同步电机(PMSM)参数不确定性所引起的转速误差,利用自适应阻尼注入控制方法,设计了负载转矩恒定已知和未知情况下的控制器。采用最大转矩/电流(MTPA)控制原理确定系统期望平衡点,并分析其稳定性。仿真结果表明,将自适应阻尼注入控制方法应用到PMSM的PCH控制中,对参数不确定性所引起的转速误差具有很好的抑制作用,从而使系统具有较好的转速跟踪性能。

摘要：针对负载转矩已知和未知情况,研究了双馈感应电动机(doubly-fed induction machines,DFIM)调速系统的哈密顿系统建模与控制问题.采用端口受控哈密顿(port-controlled Hamiltonian,PCH)方法,建立了DFIM的PCH系统模型,给出了期望的闭环系统PCH结构,选取了期望的闭环哈密顿函数,设计了控制器和负载转矩观测器,分析了平衡点的稳定性,从而实现了DFIM电气子系统与机械子系统的控制.仿真结果表明所提出的控制方法是有效和可行的.

摘要：针对功率变换器和异步电动机构成的传动系统,利用能量成形与端口受控哈密顿(PCH)系统理论,研究其速度控制问题。建立了异步电动机的PCH系统模型,并构建了期望的闭环状态误差PCH系统。根据转子磁场定向原理,确定了期望的平衡点,并用Lyapunou稳定性定理分了平衡点的稳定性。利用互联和阻尼配置方法,设计了负载恒定已知和有扰动情况下的速度控制器。负载扰动通过速度误差的比例积分控制来估计。利用电压空间矢量脉宽调制(SVPWM)信号变换控制功率变换器各开关器件的导通占空比,实现异步电动机的速度调节。仿真结果表明,系统具有很好的负载扰动抑制能力和转速跟踪性能。

摘要：采用哈密顿系统理论对永磁同步电机进行建模与速度控制。首先,应用端口受控哈密顿系统理论,建立了永磁同步电动机的非线性数学模型,设计了系统的控制器和负载转矩观测器,分析了系统平衡点的稳定性。在Matlab/Simulink中,搭建PMSM哈密顿控制系统的仿真模型。仿真结果表明,所提出的方案对负载扰动和定子电阻变化具有很强的鲁棒性。

摘要：采用哈密顿系统理论对异步电动机进行建模与速度控制。应用端口受控哈密顿系统理论,建立了异步电动机的非线性PCH数学模型及仿真模型,设计了系统的控制器和负载转矩观测器,分析了系统平衡点的稳定性。在Matlab/Simulink中,搭建异步电动机哈密顿控制系统的仿真模型。仿真结果表明,所提出的方案对负载扰动具有很强的鲁棒性。