本文關鍵詞：電力系統(tǒng)中非線性模型的魯棒控制研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：電力系統(tǒng)是一個多維數(shù)、強耦合的動態(tài)非線性系統(tǒng)。為了保證電力系統(tǒng)安全可靠穩(wěn)定運行,其中最有效的手段之一是提高電力系統(tǒng)中控制器的魯棒性能。本文以此為出發(fā)點,采用現(xiàn)代控制理論與控制技術,針對電力系統(tǒng)中幾種典型的非線性模型,考慮了系統(tǒng)在實際運行過程中存在內(nèi)部參數(shù)不確定性及受外部干擾影響,建立了魯棒控制模型,設計了易于實現(xiàn)的非線性魯棒控制器。首先,針對PMSM系統(tǒng)在特殊工況下會處于混沌狀態(tài),并考慮系統(tǒng)實際運行過程中可能受某些不確定因素的影響,建立了PMSM系統(tǒng)的混沌魯棒控制模型,采用基于微分幾何理論的精確反饋線性化法分別針對系統(tǒng)魯棒鎮(zhèn)定問題和魯棒輸出跟蹤問題進行分析并設計相應的魯棒控制器,從而實現(xiàn)了PMSM混沌系統(tǒng)的魯棒鎮(zhèn)定及魯棒輸出跟蹤。然后,針對含TCSC裝置的單機無窮大電力系統(tǒng)存在不確定參數(shù)及受外部未知干擾影響,結(jié)合自適應控制方法和動態(tài)面控制方法的優(yōu)點,設計了TCSC非線性自適應動態(tài)面魯棒控制器,并通過數(shù)值仿真將所設計的控制器的控制效果與傳統(tǒng)自適應backstepping控制器的控制效果進行對比,突出所設計的控制器魯棒性強、響應快的優(yōu)點。其次,針對受外在周期性負荷擾動和電磁擾動以及內(nèi)部參數(shù)不確定的簡單二機互聯(lián)混沌電力系統(tǒng)模型,將backstepping設計思想、自適應控制和滑�？刂迫呦嘟Y(jié)合,設計了動態(tài)反饋魯棒控制器,使得閉環(huán)動態(tài)誤差系統(tǒng)漸近穩(wěn)定。仿真結(jié)果表明,所設計的自適應backstepping滑�？刂破骶哂辛己玫聂敯粜�,且控制性能優(yōu)于傳統(tǒng)的自適應backstepping控制器及PID控制器。最后,針對阻尼系數(shù)不確定的交直流聯(lián)合輸電系統(tǒng)受具有未知上界的不確定小擾動及三相短路大擾動的影響,采用一種新型自適應全局Terminal滑�？刂品椒ㄔO計了直流輸電系統(tǒng)的非線性附加魯棒控制器,通過快速調(diào)節(jié)直流輸電線路的輸送功率,來改善交流傳輸系統(tǒng)的動態(tài)穩(wěn)定性能。仿真結(jié)果表明,所設計的控制器具有較強的魯棒性,能夠有效地提高系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性,且在系統(tǒng)動態(tài)響應和不確定參數(shù)的估計性能方面優(yōu)于自適應backstepping滑�？刂破�。
【關鍵詞】：電力系統(tǒng) 非線性 不確定性 外部干擾 精確反饋線性化 自適應動態(tài)面 自適應backstepping滑模 自適應全局Terminal滑模 魯棒控制
【學位授予單位】：華北電力大學(北京)
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TM571;TP13
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-21
• 1.1 研究背景及意義10-11
• 1.2 電力系統(tǒng)非線性魯棒控制理論的發(fā)展概況11-12
• 1.3 電力系統(tǒng)非線性魯棒控制的主要方法12-15
• 1.3.1 基于微分幾何理論的反饋線性化方法12-13
• 1.3.2 魯棒H_∞控制13
• 1.3.3 自適應控制13
• 1.3.4 反步(backstepping)設計13-14
• 1.3.5 滑模變結(jié)構控制14-15
• 1.3.6 動態(tài)面控制15
• 1.3.7 智能控制15
• 1.4 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀15-18
• 1.5 本文研究的主要內(nèi)容和工作18-21
• 第2章 不確定因素下永磁同步電機系統(tǒng)的混沌魯棒控制21-33
• 2.1 PMSM的系統(tǒng)模型21-22
• 2.2 控制問題的形成22-23
• 2.3 不確定因素下PMSM系統(tǒng)的混沌魯棒控制23-29
• 2.3.1 魯棒鎮(zhèn)定控制23-28
• 2.3.2 魯棒輸出跟蹤控制28-29
• 2.4 數(shù)值仿真及分析29-32
• 2.5 本章小結(jié)32-33
• 第3章 含TCSC的單機無窮大電力系統(tǒng)的自適應動態(tài)面魯棒控制33-48
• 3.1 含TCSC的單機無窮大電力系統(tǒng)的數(shù)學模型33-34
• 3.2 含TCSC的單機無窮大電力系統(tǒng)的魯棒控制模型及控制目標34-35
• 3.2.1 魯棒控制模型34-35
• 3.2.2 控制目標35
• 3.3 TCSC非線性魯棒控制器設計35-40
• 3.4 數(shù)值仿真及分析40-47
• 3.5 本章小結(jié)47-48
• 第4章 互聯(lián)混沌電力系統(tǒng)的自適應backstepping滑模魯棒控制48-62
• 4.1 二機互聯(lián)混沌電力系統(tǒng)的魯棒控制模型48-51
• 4.1.1 魯棒控制模型48-49
• 4.1.2 不加魯棒控制時系統(tǒng)運行狀況49-51
• 4.2 自適應backstepping滑模魯棒控制器設計51-54
• 4.2.1 控制目標51
• 4.2.2 設計步驟51-54
• 4.3 數(shù)值仿真及分析54-61
• 4.3.1 閉環(huán)動態(tài)誤差及不確定參數(shù)估計54-57
• 4.3.2 魯棒控制器控制性能的分析和評估57-59
• 4.3.3 三種控制方法下系統(tǒng)狀態(tài)響應對比59-61
• 4.4 本章小結(jié)61-62
• 第5章 HVDC的自適應全局快速Terminal滑模魯棒控制62-75
• 5.1 交直流聯(lián)合輸電系統(tǒng)的數(shù)學模型62-64
• 5.2 非線性直流功率調(diào)制附加魯棒控制器設計64-69
• 5.2.1 坐標變換65-66
• 5.2.2 自適應全局快速Terminal滑模附加魯棒控制器設計66-68
• 5.2.3 系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析68-69
• 5.3 數(shù)值仿真及分析69-74
• 5.4 本章小結(jié)74-75
• 第6章 結(jié)論與展望75-77
• 6.1 結(jié)論75-76
• 6.2 展望76-77
• 參考文獻77-82
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及其它成果82-83
• 攻讀碩士學位期間參加的科研工作83-84
• 致謝84

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