解耦控制

摘要： 在分析影响离心式压缩机控制性能不稳定因素的基础上,提出把压缩机出口压力作为控制目标,实现防喘振阀和入口导叶的解耦控制策略。实际应用结果表明:通过该控制策略优化后,压缩机入口导叶和防喘振阀之间实现了高效调节,降低了机组转速过高产生的额外能耗。

摘要： 针对无人倾转旋翼机直升机模式的典型飞行状态,分析全机操纵舵面在该飞行模式的冗余分配策略,开展控制律结构设计以及基于内外回路的显模型解耦控制律设计方法研究。将显模型设计、一拍跟踪解耦控制律设计与倾转旋翼机的操纵特性进行综合,实现了内回路的解耦与外回路跟踪控制。通过对典型配平状态的数学模型进行数值仿真,得出结果表明:控制系统姿态控制回路的带宽大于4 rad/s,具有良好的控制品质;在参考模型摄动20%的情况下,验证了控制系统仍具有良好的稳定性和鲁棒性。

摘要： 纸张水分是纸张最重要的质量指标之一。如果水分过高,会导致水分不均匀,容易产生气泡和水斑;如果水分过低,会导致纸张变脆,强度减弱,甚至纸张破裂。同时,影响纸张水分的因素众多,整个过程为多变量过程,变量之间存在着相互耦合。采用解耦方法将多变量系统解耦为单变量系统,并采用模糊控制器控制纸张水分,并在Matlab中进行了仿真验证。

摘要： 文章针对分块望远镜由于空间环境以及在轨力热变化等引入的像差问题,在分块变形镜方式和精密像差校正控制技术方面开展研究。对于10m以上的大口径分块望远镜仅凭传统的六自由度平台和中心面形促动器校正波前像差效果有限的情况,文章提出了使用分块变形镜方式进行解耦控制。由于分块变形镜具有高精度、多耦合的控制特点,文章研究了一种基于影响矩阵的分块变形镜面形解耦控制方法,通过子镜定心、六自由度位姿调整和子镜面形调整等步骤对波前像差进行校正。经过仿真验证,分块变形镜可以有效消除波前像差在大口径分块望远镜中的影响,与先前的只调节分块子镜的曲率半径方法相比,能够有效提高面形控制精度。这些研究成果可以为后续大口径空间遥感器的像差校正提供技术支持与参考。

摘要： 可再生能源电力并网转换系统存在结构复杂、成本高及效率低等突出问题,两级式的转换器无法满足系统要求,而单级式结构转换器的提出能够很好地解决这个问题。单级式存在不同的拓扑结构,如Z源逆变器、Y源逆变器等。本文提出的分离源逆变器是一种仅使用逆变电桥就可以灵活升高或降低交流输出电压,而且具有优于其他拓扑结构的优点,并且可以使用与传统电压源逆变器相同的调制方案。首先对三相分离源逆变器(SSI)进行分析,然后在并网连接模式下提出一种改进调制方案,使输出电压电流波形更稳定;并基于同步旋转坐标系下的改进闭环控制,及对直流侧和交流侧分别进行独立的控制,以实现并网SSI的解耦控制。仿真实验验证了方案的有效性。

摘要： 针对直驱H型平台轮廓控制中轮廓误差受机械耦合影响的问题,提出一种基于反馈线性化解耦的直驱H型平台滑模轮廓控制方法.该方法采用输入输出反馈线性化理论对多变量、强耦合的直驱H型平台设计解耦控制律,将耦合模型解耦为独立的单输入、单输出的系统.为克服不确定项的影响,保证系统的鲁棒性,实现参考轮廓的精密跟踪,将滑模控制应用于解耦后的系统中.利用李雅普诺夫理论证明控制器的渐近稳定性.结果表明,所提控制方法能有效提高H型平台轮廓跟踪精度和系统鲁棒性.

摘要： 针对洛伦兹力磁悬浮旋转关节的高精度控制问题,进行旋转关节的精细建模,并提出平动-转动解耦控制及其优化方法,提升了系统的稳定性和控制性能.根据转子动力学建立旋转关节动力学模型,并根据线性时变系统的能控性秩判据判定系统完全能控.设计解耦控制器,并通过增加相位补偿器完成控制器优化,使系统闭环主导极点左移.通过仿真分析和实验验证,对比控制系统在控制器优化前和优化后的性能变化.结果表明:提出的解耦控制优化方法可有效提升磁悬浮旋转关节控制系统的稳定性和动态性能,系统调节时间缩短50%,超调量降低12%,优化效果明显.

摘要： 环形双极直流配电网的潮流控制自由度不足,部分线路潮流不可控,且存在极间耦合问题。对此,提出一种基于三有源桥串并联直流潮流控制器(TAB-PFC)的不平衡潮流抑制策略,同时研究了TAB-PFC的解耦控制。首先分析了受端电压、新能源出力不平衡对正负极潮流及线路损耗的影响,推导了恒功率控制下TAB-PFC输出电压和线路电流的表达式,据此建立了含TABPFC的环形双极直流配电网的小信号模型。在此基础上,引入参数解耦矩阵实现正负极控制环路间的近似解耦,提高了控制系统的动态性能。在Matlab/Simulink中建立了含TAB-PFC的环形双极直流配电网的仿真模型,并搭建了实验平台。仿真和实验结果验证了TAB-PFC抑制不平衡潮流及参数解耦矩阵方法的有效性。

摘要： 为解决供热抽汽改造导致的发电机组热电耦合及非线性问题,提高系统自动发电控制(AGC)跟随能力,提出了用于解耦控制的前馈补偿解耦算法,并对解耦后的电功率控制回路设计了基于模糊算法的模糊比例积分微分(PID)控制器。仿真结果表明,利用前馈解耦算法与模糊算法相结合的方案有较好的解耦效果,并能有效优化AGC跟踪能力,提高系统控制性能。

摘要： 为解决染整定型机在温、湿度控制过程中的强耦合、大迟滞问题,提出了一种基于模糊控制的解耦方法。先通过前馈补偿方式消除在控制过程中产生的温、湿度耦合效应,然后在控制器中加入模糊算法,用以减少在控制过程中产生的滞后现象;使用Matlab对耦合系统、模糊解耦系统进行仿真分析。结果表明:与传统PID控制相比,当加入模糊解耦模块后,温、湿度的超调量分别由23%和10%降低到几乎为0,温度调节时间由1700 s降低为1100 s,湿度调节时间由1600 s降低到700 s;并且在加入外界干扰时,震荡幅度减小,系统能够迅速回到稳定值,说明模糊解耦控制比传统PID控制拥有更好的鲁棒性。

摘要： 针对增程式电动汽车增程器的输出功率与转速之间的强耦合问题,提出了一种基于混合励磁电机实现电动汽车增程器转速功率解耦控制方法.根据增程器万有特性曲线确定使得油耗最小的转速-功率切换表实现增程器多点发电策略.利用发动机转速闭环,发电机功率和励磁电流双闭环实现增程器转速功率解耦控制.台架试验结果表明,本文所采用的控制方法能有效加快对需求功率的响应速度,减小运行过程中的波动.

摘要： 以单相脉冲整流器为研究对象,以提升其DQ电流解耦控制的电流内环动态性能为目标,研究了一种基于虚构轴仿真(fictive-axis emulation,FAE)的DQ电流解耦控制算法.首先建立了整流器DQ电流解耦控制的数学模型,分析了其工作原理;其次,针对单相系统坐标变换需要生成正交虚拟分量问题,分析了目前两种常用的正交虚拟分量生成算法,重点研究了FAE算法的内部结构及原理;最后,通过仿真和半实物实验测试,对比分析了FAE算法与传统的采样延时算法和二阶广义积分算法(second-order generalized integrator,SOGI)在给定电流突变时各物理量的波形,结果表明:与传统算法相比,所研究的FAE算法在保持系统良好稳态性能的同时,可大幅度提升其电流内环的动态响应速度,且不会增加控制器复杂度.

摘要： 针对无轴承感应电机的非线性,多变量和强耦合系统,本文提出了基于最小二乘支持向量机逆系统控制策略对该系统进行动态解耦.利用最小二乘支持向量机逼近无轴承感应电机的逆模型,并将其与原系统串联构成伪线性复合系统,将无轴承感应电机解耦成四个独立伪线性系统—两个径向位移系统,速度系统和转子磁链系统,根据线性系统理论进行分析与综合.通过仿真结果分析,基于最小二乘支持向量机逆系统控制策略能够实现无轴承感应电机系统的非线性解耦控制,并且系统具有良好的静态和动态性能.

摘要： 针对日渐重要的起降性能,提出了一种能够短距起飞垂直降落连翼布局飞机,并对其悬停状态分析建模.对数学模型小扰动线化,并分析耦合情况,设计解耦控制律.仿真结果表明,在悬停状态下,针对线性模型的解耦效果良好.

摘要： 被动式力伺服系统用于重大工程装备和国防尖端技术领域的载荷试验,其强耦合、承载对象不确定性、非线性强等特点使其成为极难控制伺服系统,而大载荷高精度高频响的负载仿真要求使其结构和控制面临新的挑战,传统的主要靠干扰控制补偿方法来解决强力/位耦合问题已很难达到目的.本项目从力/位角度出发,研究被动式电液力伺服系统的解耦方法.提出一种用于被动式电液伺服加载系统的复式同步加载伺服马达，从加载原理上实现了变被动加载为主动加载，从本质上解决了力/位耦合问题，实现了被动式电液力伺服系统的同步结构解耦控制。针对复式同步结构摆动马达的关键密封问题，从耐压能力、泄漏量和工艺角度对矩形、梯形、星形三种典型组合密封结构进行对比研究，并对四种密封材料与壳体配对组成的密封副进行了摩擦磨损试验，得出了明确结论;给出间隙式密封泄漏量的计算方法，并进行了试验验证，为摆动马达密封技术提供了理论指导。提出了被动式力伺服系统的自适应反步滑模控制策略，设计了非线性反步自适应滑模控制器;通过对系统模型的等价变换和选择适当的Lyapunov函数，有效解决了所设计的控制量与自适应律相互嵌套的问题。研制了系统的模拟实验平台。

摘要： 静力循环往复试验或子结构试验方法都是将结构的某一部分进行试验,不同的是前者的加载履历是事先设定的,后者是在线计算得到的,试验部分在结构中都会受到其他部分的约束(即试件的边界条件),要获得真实结构中构件的抗震性能,就需要模拟试验体在结构中受到的真实边界条件.例如当把建筑结构中的柱或桥墩进行试验时,需要实现轴向、剪切、弯曲和扭转自由度的同步加载.由于混凝土和钢结构构件的轴向刚度很大,采用位移控制分辨率不够,一般在轴向采用力控制,同时轴向、水平和弯矩自由度之间通常存在较强的非线性耦合作用,采用传统的作动器单独控制将有较大的误差.本文将双闭环控制策略应用到多自由度加载系统,并根据各自由度的刚度特性灵活配置力-位移混合控制策略,采用初始刚度矩阵和线性化坐标转换矩阵实现多自由度之间的解耦,通过外部闭环控制器校正线性化带来的误差来提高试验的精度.以小型钢筋试件为例进行了试验验证,试验结果验证了这种解耦控制方法的可行性.

摘要： 相比于传统的定速抽水蓄能电站,可变速抽水蓄能电站具有运行效率高、功率调节迅速及稳定性高等优势.本文对双馈可变速抽水蓄能电站的运行原理进行了详细分析,并对发电模式和电动模式下的控制方案进行了概述.给出了蓄能电站的双馈电机控制策略,可实现有功无功的解耦控制,且能够实现电动模式下的转速可控.基于MATLAB/SIMULINK仿真平台,建立双馈可变速抽水蓄能电站的机电暂态模型,分别对发电模式和电动模式下的功率调节和对应的转速调节进行了仿真分析,仿真结果表明,双馈可变速抽水蓄能电站可实现功率在毫秒级的快速调节,且转子转速稳定可控.

摘要： 本文分别推导出三相孤岛型分布式发电系统在abc坐标系、αβ坐标系下的数学模型,针对三相孤岛逆变器采用PI控制需要进行多次坐标变换和解耦控制的缺点,研究了基于αβ坐标系下可以实现无静差控制并且无需解耦的控制方法一PR控制.此外,本文采取在滤波电容两端并联虚拟电阻的方法,即有源阻尼的方法来抑制LCL滤波器产生的谐振尖峰,最后通过仿真和实验研究来验证了三相孤岛逆变器采用PR控制和有源阻尼的可行性.

摘要： 本文介绍一种空气离心鼓风机的智能控制解决方案,通过对进气导叶(IGV)和放空阀(BOV)的解耦控制,实现了空气离心鼓风机的一键加载和卸载功能,并且提出自动复试调节和恒压调节两种控制模式.

摘要： 本文提出了一种应用于鼠笼异步发电机的低电压穿越解决方案.低电压穿越装置由制动电阻、准同期并网装置以及背靠背换流器组成,当电网发生故障时,风机通过低电压穿越装置和电网连接,低电压穿越装置能够支撑机端电压,并且稳定电机转速,避免故障时切机造成电网功率不平衡.装置换流器控制部分采用功率解耦控制,制动电阻吸收功率可调.最后对本系统进行仿真验证以及硬件实验.结果均证明了本方法的正确性.

摘要： 本发明公开了基于电压无功解耦判据实现最优目标控制的解耦协调方法，包括如下步骤：以V

摘要： 虚拟同步机功率二阶解耦控制器，由给定电流计算模块(1)、参考电流合成模块(2)、交叉解耦模块(3)依次串联而成，所述控制器设置于传统VSG控制器的后级，其输入信号来自于上级VSG控制器以及测量单元，其输出信号输入VSG并网逆变器的PWM波生成装置。本发明还包括虚拟同步机功率二阶解耦控制器的功率解耦控制方法。本发明从VSG功率耦合机理出发，在虚拟阻抗法的基础上，利用动态虚拟电流进行动态功率补偿，消除了P‑V及Q‑δ的耦合；采用了功率二阶解耦策略，在传统的虚拟同步机功率一阶解耦策略的基础上，充分考虑了二阶功角变化量。在面对功角产生较大变化的情况时，该二阶策略相较于一阶策略有更好的解耦效果。

摘要： 本发明公开了一种考虑二阶舵机动力学的解耦自驾仪及控制方法，该系统包括用以接收制导系统实时传递出的需用过载信息的需用过载接收模块，用于实时获得飞行器的飞行参数的飞行器参数测量模块，和获得完全解耦且考虑二阶舵机动力学滞后的舵指令的考虑二阶舵机动力学的解耦控制模块，其中，根据需用过载信息和飞行器的飞行参数获得控制解耦的舵指令，再结合飞行器的飞行参数获得考虑舵机动力学滞后且控制解耦的舵指令，再结合飞行器的飞行参数获得完全解耦且考虑二阶舵机动力学滞后的舵指令，据此控制舵机打舵工作。

摘要： 本发明涉及一种采用内嵌式解耦同步参考坐标变换的d‑q解耦控制器设计方法，包括以下步骤：步骤S1：提取三相静止坐标系下的交流量；步骤S2：进行外层同步参考坐标系变换；步骤S3：将d‑q参考坐标系下直流目标量和谐波干扰量进行相位移动至三相量；步骤S4：进行内嵌同步参考坐标系变换；步骤S5：对直流目标量和谐波干扰量进行解耦，得到直流目标量；步骤S6：判断纹波含量是否满足精度要求，若是，则进入步骤S7，否则返回步骤S3；步骤S7：将直流目标量输入值d‑q解耦控制器中。本发明可以在有背景谐波的情况下，准确简便的实现同步参考坐标系变换。

摘要： 本发明公开了一种串联型功率解耦无电解电容PFC电路及解耦控制方法，包括市电整流电路、PFC电路、单相全桥逆变电路、滤波电容、模拟控制电路。本发明的有益效果是：(1)该PFC无需电解电容，系统可靠性高，使用寿命长；(2)解耦电路直流侧电容电压低，对耐压要求不高，有利于器件选择；(3)控制电路的给定值没有提取负载侧的响应，对负载变化不敏感，提高电路运行的稳定性和可靠性；(4)该PFC流入解耦电路的电流连续，减少解耦电路流出的高频纹波能量；(5)电路结构简单，传输效率高。(6)该解耦电路的控制方法采用PWM调制，开关信号生成电路结构简单。

摘要： 虚拟同步机功率二阶解耦控制器，由给定电流计算模块(1)、参考电流合成模块(2)、交叉解耦模块(3)依次串联而成，所述控制器设置于传统VSG控制器的后级，其输入信号来自于上级VSG控制器以及测量单元，其输出信号输入VSG并网逆变器的PWM波生成装置。本发明还包括虚拟同步机功率二阶解耦控制器的功率解耦控制方法。本发明从VSG功率耦合机理出发，在虚拟阻抗法的基础上，利用动态虚拟电流进行动态功率补偿，消除了P‑V及Q‑δ的耦合；采用了功率二阶解耦策略，在传统的虚拟同步机功率一阶解耦策略的基础上，充分考虑了二阶功角变化量。在面对功角产生较大变化的情况时，该二阶策略相较于一阶策略有更好的解耦效果。

摘要： 本发明涉及基于自适应模糊PID解耦控制的焓差温湿度解耦控制方法，包括以下步骤：⑴确定焓差实验室系统中温湿度耦合对象的模型，采用辨识模型参数；⑵焓差实验室温湿度解耦设计；⑶设计自适应模糊PID控制器；⑷设计焓差实验室温湿度解耦控制器。本发明能够实现焓差实验室温度和湿度的完全解耦，进一步验证了前馈补偿算法的简单实用性。能够缩短系统的调节时间，满足国家标准要求，提高焓差实验室的工作效率。能够提高系统的稳定性，减小稳态误差，使干球温度的平均变化幅度小于等于±0.3°C，湿球温度的平均变化幅度小于等于±0.2°C，增强焓差实验室对温度和湿度调节的准确度。

摘要： 本发明公开了一种考虑二阶舵机动力学的解耦自驾仪及控制方法，该系统包括用以接收制导系统实时传递出的需用过载信息的需用过载接收模块，用于实时获得飞行器的飞行参数的飞行器参数测量模块，和获得完全解耦且考虑二阶舵机动力学滞后的舵指令的考虑二阶舵机动力学的解耦控制模块，其中，根据需用过载信息和飞行器的飞行参数获得控制解耦的舵指令，再结合飞行器的飞行参数获得考虑舵机动力学滞后且控制解耦的舵指令，再结合飞行器的飞行参数获得完全解耦且考虑二阶舵机动力学滞后的舵指令，据此控制舵机打舵工作。

摘要： 本发明涉及一种采用内嵌式解耦同步参考坐标变换的d‑q解耦控制器设计方法，包括以下步骤：步骤S1：提取三相静止坐标系下的交流量；步骤S2：进行外层同步参考坐标系变换；步骤S3：将d‑q参考坐标系下直流目标量和谐波干扰量进行相位移动至三相量；步骤S4：进行内嵌同步参考坐标系变换；步骤S5：对直流目标量和谐波干扰量进行解耦，得到直流目标量；步骤S6：判断纹波含量是否满足精度要求，若是，则进入步骤S7，否则返回步骤S3；步骤S7：将直流目标量输入值d‑q解耦控制器中。本发明可以在有背景谐波的情况下，准确简便的实现同步参考坐标系变换。

摘要： 本发明公开了一种串联型功率解耦无电解电容PFC电路及解耦控制方法，包括市电整流电路、PFC电路、单相全桥逆变电路、滤波电容、模拟控制电路。本发明的有益效果是：(1)该PFC无需电解电容，系统可靠性高，使用寿命长；(2)解耦电路直流侧电容电压低，对耐压要求不高，有利于器件选择；(3)控制电路的给定值没有提取负载侧的响应，对负载变化不敏感，提高电路运行的稳定性和可靠性；(4)该PFC流入解耦电路的电流连续，减少解耦电路流出的高频纹波能量；(5)电路结构简单，传输效率高。(6)该解耦电路的控制方法采用PWM调制，开关信号生成电路结构简单。