摘要：模块化多电平变流器(MMC)用于高压直流输电(HVDC)系统中时,通常采用PI控制方法,但这种策略存在参数选取繁杂、动态性能较差的缺点。为了提高高压直流输电(HVDC)系统的动态性能、简化参数选取,提出背靠背(B2B)型模块化多电平变流器-高压直流输电(MMC-HVDC)系统的Lyapunov控制策略。首先,建立B2B型MMC-HVDC数学模型;然后,设计Lyapunov函数控制策略;其次,在控制部分加入环流抑制、移相载波调制等,以完整地实现系统功能;最后,在Matlab/Simulink平台上验证了Lyapunov控制策略具有参数选择容易、动态性能优良的特点。

摘要：为提高模块化多电平型统一潮流控制器(MMC-UPFC)对于不平衡电网的治理能力,提出基于反馈线性化的滑模控制策略.该策略利用反馈线性化理论对UPFC数学模型进行完全解耦,为进一步提高系统的抗干扰能力及动态稳定性,在此模型的基础上使用滑模控制对解耦后的系统设计控制律.通过建立仿真模型并与PIR控制进行对比,结果表明所提反馈线性化滑模控制对于不平衡电网的治理更具优越性.

摘要：现有图像融合方法不同程度地存在边缘阶梯效应,导致一些空间伪影引入融合图像.鉴于此,提出一种新的解决图像融合过程中鲁棒性差的方法—–前向-后向自校正扩散引导特征重建(forward-backward self-correcting diffusion,FBSD),对分解后各特征之间的差异设计一种基于期望值最大算法和主成分分析的混杂融合策略.最后利用评价指标评估所提出算法的性能,验证了所提出方法在边缘阶梯效应的处理上优于现有的图像融合方法,同时验证了融合决策的有效性.

摘要：模块化多电平矩阵变换器(M3C)采用双αβ坐标变换时控制结构复杂,被控变量仍为交流量,且非线性的M3C采用线性的比例积分微分(PID)控制时效果不理想。提出采用控制系统结构更简单的双dq坐标变换,将M3C控制系统中的被控量都转换为直流量,并采用非线性的无源控制(PBC)方法。基于PBC理论分析了M3C对象的无源性和稳定性,设计并推导了M3C的PBC策略。在MATLAB/Simulink上搭建了基于双dq坐标变换的M3CPBC仿真系统,模拟3种运行工况下的系统运行情况。仿真结果表明,相比于PID控制,所提PBC方法控制参数更少、响应速度更快、谐波含量更低,总体控制效果更好。

摘要：基于模块化多电平换流器(modularmultilevelconverter,MMC)的电力电子变压器(powerelectronictransformers,PET)在输配电过程中发生扰动时,采用传统的PI控制、无源控制等已经难以保证系统的可靠性以及良好的动态响应能力。为了改善非理想条件下系统的可靠性和动态响应,提出基于MMC-PET的无源滑模控制(passivity-basedcontrol–sliding-modecontrol,PBC-SMC)策略。首先,将基于MMC的欧拉-拉格朗日(Euler-Lagrange,EL)模型的无源控制器应用到内环电流控制,再引入滑模控制(sliding-mode control,SMC),可有效解决无源控制过于依赖系统参数的问题,使得控制系统具有更强的抗干扰能力和更快的响应速度;然后,通过移相均压控制来稳定中间隔离级的输出直流电压,并设计输出级逆变器的无源控制器;最后,搭建MMC-PET仿真系统进行实验验证,结果表明在非理想条件下MMC-PET采用PBC-SMC控制方法的有效性和优越性。

摘要：配置调速侧电力系统稳定器(GPSS)是汽轮机侧抑制电网低频振荡的有效方法,现有研究多以单一阻尼指标提出GPSS优化策略,未考虑GPSS与调速系统固有参数耦合作用对机组一次调频性能造成的影响。选取与低频振荡强相关的状态变量,兼顾状态变量输出误差与最终稳态误差构建动态稳定性指标,以GPSS安装前后阶跃扰动下一次调频上升曲线各时间响应差值加权和构建调频特性指标,区别于将多指标通过人工赋权整合为单目标优化的主观性,使用基于非支配排序思想的带精英策略的非支配排序遗传(NSGA-Ⅱ)算法将具有博弈关系的阻尼指标和调频特性指标权衡考虑。并采取基于理想均衡点的兼容解法从Pareto解集中得到最佳兼容方案,在一次调频考核允许范围内将机组振荡曲线平息时间缩短了4.936 s,使得系统的综合性能更加合理。

摘要：直接矩阵变换器是一个无中间直流环节的AC-AC变换器,但是它和传统的间接矩阵变换器一样,在电网电压不平衡时其输出性能会下降。针对这一问题,提出了一种分数阶滑模控制以改善矩阵变换器的输出性能。首先,分析了矩阵变换器的拓扑结构和数学模型,得到了不平衡电网下的输出功率,并且根据输出功率表达式设计对应的输出补偿。其次,结合控制目标和直接矩阵变换器的数学模型设计出应用于不平衡电网的分数阶滑模控制器。所设计的控制器旨在实现恒定的有功功率,同时以单位功率因数输入。接着,结合输出补偿使输出的有功功率无脉动,同时无功功率能够跟踪参考信号。最后,在Matlab/Simulink和RT-LAB实验平台建立对应模型,验证该算法的有效性。实验结果表明,分数阶滑模控制在控制性能上要明显优于传统PI控制。

摘要：动态电压调节器(DVR)与模块化多电平转换器(MMC)组合的MMC-DVR可用于解决中高电压的动态电压补偿问题。目前MMC-DVR基本采用PID等线性控制方法,而MMC-DVR为非线性系统,因而其控制效果并不能令人满意。为此,提出了针对非理想条件下MMC-DVR系统的非线性李雅普诺夫(Lyapunov)控制方法来解决此问题。首先,建立MMV-DVR的数学建模。接着,设计了非理想条件下正、负序MMC-DVR的Lyapunov控制系统。最后,通过实验验证了所提的Lyapunov控制方法用于MMC-DVR的正确性和有效性。与传统PID控制相比,Lyapunov控制方法的电压在理想、非理想的多种不同工况下都能得到很好的补偿,且系统的动态响应更快、鲁棒性更强。

摘要：以Vienna整流器为研究对象,针对其传统电压外环滑模变结构控制不变性和对系统参数扰动敏感的问题,分析了以逼近率为基础的滑模变结构控制算法,提出了一种基于RBF神经网络的自适应电压外环滑模控制算法。该控制算法通过将RBF神经网络与滑模控制算法有效结合,同时将中点电位平衡控制加入到RBF神经网络自适应电压外环滑模控制算法的设计中,使用RBF神经网络对电压外环非线性系统进行自适应逼近,能够有效降低切换增益,削弱抖振,增强系统的抗干扰能力。最后,通过仿真分析与实验测试验证所提控制算法的有效性。将所提出的控制算法与传统滑模控制算法、PI控制算法进行比较,结果表明采用这种电压外环控制算法能够对直流输出电压目标值进行快速跟踪,平衡中点电位,改善了系统的动静态性能,提升了其抗干扰能力。

摘要：为了满足永磁同步电动机(PMSM)运动控制的教学和科研需求,设计了基于数字信号处理器(DSP)的PMSM快速控制原型(RCP)对拖实验平台。根据PMSM矢量控制原理,利用MATLAB/Simulink搭建算法单元仿真模型,对不同控制算法下的性能进行仿真与实验验证。结果表明,该实验平台对PMSM控制算法开发效率的提升以及性能验证有着重要意义,为使用者对PMSM算法的快速实现与验证提供可能。