摘要：针对传统反演控制在模型不确定性因素下的性能不佳问题,提出了一种基于高增益扰动观测器的反演控制方法。以一个三变量非线性系统为例,首先,仅在系统输入输出和阶数已知的情况下,通过扩张一个虚拟状态代替系统扰动项,基于高增益扰动观测器逐次逆序设计观测状态,以包含每一阶子系统的未知非线性项;其次,基于反演控制设计每阶子系统的虚拟控制器和实际控制器;最后,通过实际系统仿真,结果验证了控制设计的可行性和有效性。

摘要：设计了一款最优非线性自适应励磁控制器(Optimal Nonlinear Adaptive Excitation Controller,ONAEC)用于多机电力系统以提升系统故障恢复能力。首先,通过一个高增益扰动观测器(High-Gain Perturbation Observer,HGPO)对由发电机的非线性、不确定性、未建模动态等效聚合而来的扰动进行实时快速估计。随后,该扰动由ONAEC进行在线完全补偿并通过改进樽海鞘群算法(Modified Salp Swarm Algorithm,MSSA)获取其最优控制参数。另外ONAEC具备结构简单、易于实现等优点,且仅需测量发电机功角一个状态量便可实现全局一致的控制性能。最后,进行了两种算例研究,即标称模型以及参数不确定下的三相短路。其仿真结果表明,与比例-积分-微分(Proportional-Integral-Derivative,PID)控制和反馈线性化控制(Feedback Linearization Control,FLC)相比,ONAEC能在各种工况下实现最佳的动态性能,有利于系统受到较大扰动后快速恢复稳定运行。