一、一类鲁棒非线性励磁控制器设计的新方法（论文文献综述）
高升[1]（2021）在《基于STM32的数字励磁系统设计研究》文中研究说明同步发电机在现代电力工业中举足轻重,在众多发电系统领域中得到了广泛应用。为同步发电机提供励磁电源及保护的励磁控制系统是保证电力系统安全稳定运行最重要的控制手段之一。随着电力电子技术及嵌入式技术的发展,基于51单片机、DSP、ARM等核心处理器的数字式励磁控制系统迅速成为人们的研究热点,励磁控制器技术性能不断提高。面对现代电力系统发展带来的挑战,将先进的数字励磁控制技术应用到电力系统中,可有效提高电力系统的安全稳定性。多机励磁系统本质上是一种多变量、变参数复杂的非线性系统。本文在深入研究多机励磁系统三阶模型和非线性控制理论基础上,基于Super-Twisting滑模控制、变结构控制、自适应控制和反演控制等理论,提出一种Super-Twisting滑模自适应分散励磁控制新方法。新方法以与功率偏差有关的状态量ΔiP作为整体状态量,给出了在任意负载下运行点的计算方法,为高阶滑模理论应用到非严参数反馈非仿射高阶系统模型结构中提出了新思路,设计的控制律涉及的状态量可以直接测得,有效提高了励磁控制系统的动态控制性能。采用MATLAB（simulink）软件,在4机2区域仿真模型中进行了仿真测试,证明了新算法的有效性。面对大型光伏电站并网带来的易诱发谐振、引起电压波动等问题,尤其是较大功率的逆变器容易受到的各种潜在的干扰,通过含200MW光伏电站的3机2区域仿真模型下,证明设计的励磁控制器能够保证含光伏扰动的电力系统的稳定。为开展物理测试实验,依托发供电装备实验平台,通过设计模拟信号采集、驱动电路、电源电路等电路,研制了基于STM32F103ZET6型ARM的励磁硬件控制系统。基于模块化设计理念,在Keil u Vision5编程环境下,编制了系统初始化、模拟信号采集、PWM驱动、励磁限制模块等子程序,结合Super-Twisting滑模自适应分散励磁控制策略,给出了励磁控制系统软件实现方法。基于发供电装备实验平台对所设计的励磁控制器在负载突增、负载突减两种工况下进行物理测试。仿真和物理测试结果表明,相对于传统PID+PSS控制方法,新的控制方法能减少了系统电压稳定时间,降低了状态变量的超调量,有效保证了含大型光伏电站的电力系统稳定性,对提升电力系统抗线路故障及负载波动的能力有一定积极意义。所设计的数字式励磁控制器具有控制精度高、显示直观、操作方便等优势,有利于工程的实际应用。
葛孟超[2]（2020）在《笼型感应电机柔性自激发电控制研究》文中研究指明笼型感应电机以其结构坚固、维护简单、励磁连续可调以及允许输出短路等优势,在风力发电、舰船、飞机、车辆等独立电源系统领域得到了广泛应用。异步电机自激发电通常采用分级投切电容方式。该控制方式存在体积大、不连续、效率低等不足。随着电力电子技术的发展,笼型感应电机和三相电压型PWM整流器相结合,可以构成一类柔性自激发电系统,并成为提升独立电源系统电能密度的有效手段。柔性自激发电系统多应用于原动机转速范围变动较大、负载冲击性较强的场合,本质上是一类多变量、强耦合非线性变参数系统。本文在深入研究笼型异步发电机电磁转矩与PWM整流器物理参量之间动态关系基础上,基于空间矢量调制、分数阶滑模控制、矢量控制和内模控制等理论,提出一种分数阶滑模鲁棒自励磁控制新方法。新方法以发电系统瞬时功率平衡为依据,电压-磁链外环子系统选取整流电压平方和磁链为状态量,通过采用分数阶滑模控制方式,形成电流内环子系统目标指令;电流内环子系统采用内模控制方式,实现鲁棒跟踪控制。为开展验证与物理测试实验,依托现有笼型感应电机发电实验平台,通过开展主电路参数计算和设计驱动电路、模拟信号（电压、电流、转速）采集、DSP最小系统等电路,研制了基于TMS320F28335型DSP的笼型感应电机柔性自激励磁硬件控制系统。为在硬件系统上开展模型算法实时仿真验证,实现控制算法无缝扩展应用,开展了基于模型设计的硬件系统开发研究,采用MATLAB中Embedded coder工具箱,自动生成了系统控制代码,并在负载突变和转速突变的工况下,完成了算法仿真和物理测试实验。控制算法仿真和物理测试结果表明,在负载和转速突变工况下,对于含频率波动、物理参数分散等模型不确定性的柔性自激发电系统,相对于传统电压外环-电流内环前馈解耦控制方法,新的控制方法能有效提高磁链和转矩控制响应速度,减弱系统抖振,实现宽运行范围内变速恒压鲁棒控制,并验证了基于模型设计的硬件系统开发可行性,为独立电源系统研制和控制性能改善,提供了一种新的方法。
范博[3]（2019）在《面向微电网动态性能提升的先进控制设计》文中研究表明微电网是一个由分布式发电单元、储能单元以及负荷组成的小型电力系统,其本身具有惯性低、不确定性大的特点。传统的微电网控制方法大多数只考虑了微电网的稳态性能,而对系统的动态性能没有定量地进行分析。在微电网负荷变化情况下,系统的电压频率等输出指标可能会和设定值之间存在较大偏差,从而导致系统不能正常工作。因此,如何提升微电网的动态控制性能,一直是研究者们重点关注的领域。通过引入动态性能提升的方法,可以保证动态过程中发电和储能单元关键指标约束的满足,实现微电网在负荷变化情况下的稳定高效运行。然而,目前动态性能提升的控制方法应用在微电网时,仍存在如下问题:第一,在发电和储能单元存在不确定性的情况下,现有的动态性能提升控制方法通常只能保证不确定系统的稳态误差是有界的,即无法实现精确的跟踪效果;第二,现有动态性能提升方法仅仅保证了微电网约束的满足,没有考虑控制的最优性问题;第三,对于一个由多种发电储能单元组成的多智能体系统,目前的控制方法虽然可以在稳态时实现状态的一致性,但是如何提升其输出动态性能亟待解决;第四,对于微电网中的发电储能系统,现有的大多数控制方法都只考虑了系统的稳态性能,其动态性能并没有定量分析。针对上述存在的理论和实际问题,本文提出了面向微电网动态性能提升的先进控制方法,主要贡献如下:1.考虑到微电网对动态性能的要求,提出了一种结合神经网络和误差符号积分鲁棒的连续控制策略,实现了由不确定非线性系统描述的发电储能单元的渐近跟踪控制。保证了系统的输出始终维持在用户定义的时变约束内,从而提升了系统的动态性能。所设计控制器的输出信号始终是连续的,从而避免了执行机构抖振问题。此外,该方法不需要系统不确定性的先验知识。理论上,通过严格的稳定性分析保证了系统的渐近跟踪性能。2.考虑到微电网对控制最优性的要求,提出了面向发电储能单元的连续时间非线性系统自适应动态规划方法。为了应对实际微电网未知的系统内动态干扰,引入基于鲁棒自适应动态规划算法的最优控制方法,同时避免了直接对汉密尔顿-雅可比-贝尔曼偏微分方程的求解。通过小增益定理,理论上证明了系统最终是渐近稳定的。3.考虑到实际微电网可以描述为由不同动态的发电和储能单元组成的多智能体系统,设计了一种分布式控制算法,实现了控制方向未知非仿射多智能体系统的一致性控制。通过将智能体的输出始终限制在时变约束内,提升了多智能体系统的动态性能。所设计的算法无需系统动态以及建模误差信息。通过理论分析,可以证明最终智能体的状态都会渐近趋于一致。4.针对微电网中的以柴油发电机为例的同步发电机,构建了一类励磁控制方法,用来保证系统滤波误差时变约束的满足,提升系统的动态性能。通过调整系统滤波误差的时变约束,可以定量地调节系统的动态性能。为了应对发电机系统动态中的阻尼常数和惯量常数的不确定性,设计了一种在线自适应更新机制,用来补偿不确定参数带来的负面影响。通过Lyapunov分析方法,从理论上证明了所设计控制器可以实现系统误差的渐近稳定性能。5.针对船舶微电网中脉冲负荷的部署,提出了一种通过飞轮储能系统对脉冲负荷进行供能的策略,从而避免了脉冲负荷使用过程中对系统的影响。此外,为了提升在飞轮储能系统充电过程中船舶微电网的动态性能,设计了一种自适应控制算法。通过将整个问题构建为一个具有输出约束系统的控制问题,可以定量地对系统动态性能进行调节。通过Lyapunov方法,理论上保证了闭环系统误差的渐近收敛性能。最后对全文进行了总结,并展望了进一步的研究工作。
韩耀振[4]（2017）在《不确定非线性系统高阶滑模控制及在电力系统中的应用》文中提出基于滑模控制方法研究不确定非线性系统的鲁棒控制问题,是控制理论界公认的一个具有前途的研究领域,但是,传统一阶滑模算法的抖振大、相对阶限制等问题制约了其发展与应用。高阶滑模适用于任意相对阶系统、滑模精度高、抖振小,是近年来滑模控制的研究热点,研究高阶滑模控制算法解决SISO、MIMO不确定非线性系统有限时间控制问题具有重要理论意义。同时,随着现代电力系统规模越来越大以及新能源电力系统中风力发电的爆炸式发展,采用先进控制方法增强电力系统稳定性、实现风力发电系统最大风能追踪,提高风力发电效率是电力系统发展必须要解决的现实问题,具有重要的应用价值。因此,本文在深入研究高阶滑模算法、电力系统稳定控制、风力发电系统最大风能追踪现有成果基础上,针对一类高阶SISO不确定系统、一类SISO不确定非线性系统和一类MIMO不确定系统的控制问题分别提出相应的高阶滑模控制方法,并且设计电力系统高阶滑模励磁控制策略、基于高阶滑模控制的双馈异步风力发电系统最大风能捕获方法,进一步扩展了不确定非线性系统高阶滑模控制方法,丰富了高阶滑模控制的应用范围,为改善电力系统稳定性、实现风电系统最大风能追踪提供新方法。本文的创新性研究内容主要包括以下几个方面:（1）针对一类高阶SISO不确定非线性系统有限时间稳定问题,提出一种新的自适应增益连续高阶滑模控制方法。采用齐次连续控制律实现系统标称部分有限时间收敛,针对系统不确定项一阶导数上界未知情形,设计切换控制项增益自适应调节的超螺旋算法克服不确定性,使切换控制幅值尽可能小,控制作用连续,大大削弱滑模抖振现象。（2）提出一种控制增益自适应调节的一类SISO不确定非线性系统连续高阶滑模控制方法。把不确定系统滑模控制问题转换为高阶不确定积分链有限时间稳定问题,经过状态反馈后,设计虚拟控制律由两部分组成,一部分实现标称系统有限时间稳定,另一部分通过超螺旋二阶滑模实现系统鲁棒性,设计超螺旋算法两个控制参数的自适应律,处理不确定性上界未知情况,最终实现不确定系统高阶滑模控制。（3）提出一类MIMO不确定非线性系统连续高阶滑模控制方法。通过对多变量不确定系统有限时间稳定问题的转换实现MIMO系统高阶滑模控制,系统标称部分采用一种有限时间连续控制律实现状态快速收敛,系统不确定性由非解耦多变量形式超螺旋算法克服,实现系统鲁棒控制及MIMO系统控制输入的连续性,极大地抑制控制抖振。（4）为提高电力系统稳定性,提出基于连续高阶滑模的电力系统励磁控制策略。对考虑不确定性的单机无穷大电力系统设计连续高阶滑模励磁控制器,提高在小扰动和大扰动情形下的稳定性;对于多机电力系统,考虑系统不确定性,把各机间的互联作为对特定子系统的扰动,设计多机系统连续高阶滑模分散励磁方法,并且设计控制参数自适应律可以使系统的部分不确定项上界未知,提高多机电力系统暂态稳定性,使得励磁电压控制作用连续,而且使得多机励磁控制系统具有鲁棒性。（5）提出一种基于变增益高阶滑模的双馈风力发电系统最大风能跟踪与无功功率调节控制方案。推导建立了双馈风电系统降阶模型,通过设计dq转子轴电压二阶滑模控制律,实现最优转矩跟踪和无功功率调节,设计二阶滑模控制参数自适应律,解决了电网电压、频率、转子电阻、互感系数等参数不确定性上界未知情况。
钱婧怡[5]（2015）在《基于动态面方法的电力系统励磁控制设计》文中进行了进一步梳理电力系统是一类复杂、非线性、高阶的动态大系统。近年来,随着社会生产水平的不断提高,用电需求量不断增大,使得电力系统的单机容量越来越大,电网结构也越来越复杂,这对电力系统的稳定性和可靠性提出了更高的要求。发电机的励磁系统作为电力系统的重要组成部分,主要承担控制机端电压和分配发电机无功功率的任务,因此先进的发电机励磁控制技术是提高电力系统稳定性最有效和最经济的技术手段之一。本文针对单机无穷大电力系统,运用动态面控制技术设计励磁控制律,并针对电力系统在不确定干扰和输入饱和限制条件下,研究动态面控制器的稳定性问题。具体的工作归纳如下:第一章,主要介绍了研究电力系统稳定性的重要意义,励磁控制技术的研究现状以及非线性控制理论在这一问题上的应用,并简要地描述了本文的主要工作。第二章,主要描述了单机无穷大励磁控制电力系统的数学建模过程。第三章,简要介绍了非线性控制理论的一些基本概念,重点描述了动态面控制律的设计方法,并针对严参数反馈不确定非线性系统设计动态面控制器,通过数学推导得出原系统线性化的闭环动态误差方程,从而利用该误差方程分析非线性动态面控制系统的稳定性。第四章,针对不确定未知干扰的单机无穷大电力系统,使用动态面方法设计励磁控制器;并利用励磁系统的闭环动态误差方程,通过构造李亚普诺夫函数推导出励磁系统二次方稳定性定理;同时根据稳定性定理寻找合适的动态面参数,保证系统在简化的控制律下具有更好的稳定性。仿真实验验证了该算法的有效性。第五章,针对输入饱和限制的不确定单机无穷大电力系统,设计饱和动态面励磁控制律,并提出了一种基于二次方稳定性的实用稳定域估计方法。同时为了降低饱和控制器的保守性,引入了饱和阶次的概念,并将饱和系统的二次方稳定性定理转化线性矩阵不等式约束优化问题,使用MATLAB软件求解出饱和系统的椭球不变集。仿真验证了此方法的可行性。第六章,总结了本文的主要工作并给出下一步工作的展望。
张海生[6]（2014）在《基于微分几何法的改进型非线性励磁控制的研究》文中进行了进一步梳理改善和提高电力系统运行的稳定性是一项迫切而艰巨的任务，发电机励磁控制则是提高其稳定性的一项重要而且经济的措施。发电机励磁控制不仅能提高电力系统静态稳定性和暂态稳定性,稳定机端电压，抑制系统低频振荡,而且在效益投资比和易于实现方面也具有明显优势。电力系统是强非线性系统，当其实际状态偏离特定状态较远时，将电力系统非线性状态方程在特定状态下近似线性化的数学模型并不能准确表述实际的控制系统。因此，对电力系统非线性励磁控制问题展开深入研究，具有非常重要的理论和现实意义。本文在微分几何理论的基础上，提出改进型的非线性励磁控制方法，通过修改目标函数和二次型性能指标，使系统具有更优的动态品质，同时实现系统的多目标优化。并引入扩张状态观测器理论，使得控制器的设计更为简单，具有较好的鲁棒性。主要研究内容分为两个方面：将微分几何理论、扩张状态观测器理论和变结构控制理论相结合，提出一种基于输出函数和扩张状态观测器的非线性变结构励磁控制方法。仿真结果表明，在机械功率扰动、三相短路故障和参数扰动下，所设计的励磁控制器具有较好的控制效果，能够提高发电机端电压的调节精度，较好地改善系统的稳定性。同时，采用扩张状态观测器来估计未知参数和建立非线性模型，降低了控制器的复杂程度，对系统不确定因素具有较好的鲁棒性。将目标全息反馈理论和扩张状态观测器理论相结合，提出一种基于目标全息反馈和扩张状态观测器的励磁控制方法，选取工程上较为关心的指标作为系统的状态变量，实现系统性能的协调控制，同时具有扩张状态观测器的优点。仿真结果表明，在稳定机端电压和提高系统稳定性方面有很好的控制效果。
石访[7]（2013）在《Hamilton能量函数方法研究及其在电力系统稳定控制中的应用》文中认为电力系统是典型的高维非线性动态系统，目前尚不能完全了解其复杂动力学行为的各种特性，特别是电力系统稳定性已成为关系国计民生的重要研究课题之一。随着我国特高压战略的逐步推进，互联电网的规模愈加庞大，发生系统稳定性破坏事故的影响将难以估计。而近十年来北美、巴西、印度等地频频发生的大停电事故时刻为我们敲响警钟。基于能量函数法的暂态稳定性分析是非线性理论在电力系统中较为成功的应用之一，由于能够定量地给出系统的稳定程度并避免了复杂的数值积分，这种方法尤其适用于在线稳定评估，它与时域仿真法相辅相成共同构成了电力系统稳定分析的有效手段。电力系统稳定分析的最终目的在于系统镇定控制，进而提高电网的稳定性。现有的能量函数法多适用于较为简单的模型，在模型精度、理论深度和系统稳定控制器设计等方面仍需不断完善和发展，而Hamilton系统理论方法为其提供了有力的数学分析工具。本文基于广义受控Hamilton系统理论探讨计及转移电导和发电机励磁及FACTS装置的电力系统稳定控制和各控制器间的协调控制问题；并利用自治Hamilton系统周期解理论分析电力系统低频振荡现象，通过引入交直流互联系统的能量函数研究抑制低频振荡的直流附加阻尼控制器的设计方法，进而研究HVDC与TCSC的协调控制问题。本论文的主要研究内容和结果总结如下。在广义Hamilton系统理论框架内提出了一种具有更为一般形式的伪广义Hamilton系统结构，在Hamilton能量函数基础上通过构造系统局部Lyapunov函数成功设计了可使系统渐近稳定的控制器，并引入无源性理论，提出一种保证系统具有L2干扰抑制特性的鲁棒控制策略，给出了若干定理、条件和判据。在上述理论基础上，将所提出的系统框架和控制器设计方法应用于含转移电导和发电机励磁的多机系统简化网络模型，基于“能量平衡+阻尼注入”的思想提出一种发电机励磁控制器设计方法，所提出的控制策略理论依据清晰，具有明确的物理含义；进而将含不确定扰动因素的电力系统模型表示成伪广义Hamilton系统形式，给出一种满足L2性能准则的发电机励磁鲁棒控制策略；最后用数值仿真分别验证了所提出的两种控制器设计方法的正确性和有效性。利用广义Hamilton系统的内在结构特性实现电力系统发电机励磁和TCSC、SVC等FACTS装置的协调控制。首先针对孤立大型发电厂往远方负荷中心送电且输电线加装TCSC的应用场景，通过引入系统等效电纳的虚拟控制输入，在单机无穷大系统基础上完成了系统广义耗散Hamilton实现，以系统暂态能量下降为控制目标给出了保证系统渐近稳定的反馈控策略，利用系统的内在结构特性直接实现了发电机励磁和TCSC间的协调控制，对某典型工程示例进行数值仿真，结果验证了本文所提出控制方法的有效性；进而考虑含SVC和发电机励磁的简化网络模型，将SVC的动态过程包含在时变的系统导纳阵中，给出了多机系统伪广义耗散Hamilton实现，构造系统的局部Lyapunov函数并利用L2增益干扰抑制方法设计了发电机励磁和SVC的鲁棒协调控制器，并将控制策略表示为可量测的形式，最后用3机9节点系统算例仿真验证本文所提出协调控制策略的正确性和有效性。将Hamilton系统理论应用到电力系统低频振荡分析和抑制这一领域。首先以单机无穷大系统作为研究对象，通过构造系统Hamilton能量函数给出自治Hamilton系统模型，利用Hamilton系统周期解理论分析简单电力系统的低频振荡频率特性，为从非线性系统角度解释低频振荡机理提供了新的思路；进而研究交直流互联电网的低频振荡抑制问题，基于惯性中心等值法建立了区域互联电网的等值系统模型，通过定义具有系统振荡能量概念的Hamilton函数给出了系统的广义Hamilton实现，从降低系统振荡能量角度出发给出HVDC附加阻尼控制器设计方法，利用HVDC的快速功率调制能力快速平息系统振荡；最后研究交直流互联电网在并列交流线路中装设TCSC的情形，给出含TCSC模型的交直流系统Hamilton实现，利用系统的内在结构性质给出HVDC和TCSC的协调控制策略，从而有效提高交直流互联电网抑制区间低频振荡的能力。
万勇[8]（2014）在《电力系统非线性鲁棒控制设计及其暂态性能的研究》文中认为电力系统是一类复杂的强非线性系统,其稳定性直接关乎人们的日常生产和生活。随着电力科学技术的发展,现代电力系统的组成和结构逐渐变得多样化和复杂化,人们对电力系统稳定性的要求越来越高,因此,传统的电力系统控制方法往往无法满足这种需求。近年来,自动控制科学技术取得了长足进步,为电力系统领域提供了先进的控制技术,特别是为增强电力系统的稳定性和鲁棒性以及改进电力系统的暂态性能提供了理论和技术支撑。在这种背景下,本文研究了电力系统非线性鲁棒控制,提出了几种新的控制设计方案,较大程度上提高了电力系统的暂态性能。本文所做的主要工作归纳如下：第2章,研究了带有超导磁储能系统（superconducting magnetic energy storage,简称SMES）的单机无穷大电力系统的镇定问题,同时设计了发电机励磁控制器和SMES控制器。由于该对象模型属于非严格反馈型,因此传统的backs tepping方法失效,为了解决这一问题,我们针对一类一般的n阶不确定非严格反馈型非线性系统提出了一种扩展backstepping方法。然后,将所提方法应用在电力系统对象模型上,同时设计了发电机励磁控制器和SMES控制器以镇定功角、发电机端电压并抑制功率振荡。另外,通过在设计过程中引入K类函数,有效改进了电力系统的暂态性能和稳态性能。仿真结果验证了所提方法的有效性。第3章,研究了带有SMES的单机无穷大电力系统的H∞控制问题,同时设计了发电机励磁控制器和SMES控制器。在控制系统设计中,我们从实际应用的角度出发,采用了一种新的电力系统等效模型,避免了无穷大母线电压无法测量的问题,而且同时考虑了励磁机动态和未知外界干扰以及电力系统暂态性能的改进。显然,同时考虑上述实际问题进行控制器设计是很有挑战性的。因此,我们提出了一种新的控制系统设计方案,解决了带有SMES的电力系统鲁棒控制问题。首先,从能量的角度,我们应用互联和阻尼分配控制（interconnection and damping assignment,简称IDA）方法获得期望的互联矩阵和耗散矩阵以提高电力系统的暂态性能。接下来,为了实现期望的结构矩阵,一个关键的步骤是求解偏微分方程组,但是由于我们考虑了励磁机动态,使得该偏微分方程组无法求解,传统IDA方法失效,因此我们在设计过程中引入了虚拟控制思想,解决了这一问题。然后,为了提高闭环系统的鲁棒性,我们设计了电力系统H∞控制器。仿真结果验证了所设计控制器的有效性。第4章,针对带有静止无功补偿器（static var compensator,简称SVC）的单机无穷大电力系统的鲁棒镇定问题,提出了一种新的控制系统设计方案。设计过程中,我们考虑了无穷大母线电压、发电站内部和外部电抗的不确定性。首先,我们针对标称电力系统利用浸入与不变控制方法设计了励磁控制输入和SVC控制输入。然后,通过分别采用间接浸入与不变自适应控制技术和双时标鲁棒再设计技术所得到的参数更新律和滤波器对上述控制输入量进行了再设计。另外,我们还引入了K类函数,使得电力系统的暂态性能和稳态性能得到了显着提高。仿真结果表明所设计控制器可以有效改善系统性能。第5章,同时设计了锅炉燃料控制、汽轮机主汽门开度控制和发电机励磁控制,解决了考虑锅炉-汽轮机动态的多机电力系统的镇定问题。由于所研究系统涉及各个发电机单元之间的耦合作用,而且含有多个不确定参数,因此,基于自适应backstepping方法,设计了分散自适应协作控制器。而且,除了需要保证电力系统功角稳定性,抑制功率振荡这些以外,提高电压质量也是电力系统一个重要的研究课题。因此,我们利用全局控制技术同时保证了电力系统功角稳定性和良好的电压调节性能。另外,我们通过引入状态受限控制很大程度上改进了电力系统暂态性能。仿真结果表明所设计控制器是有效的。最后是全文的总结以及展望。
赵平[9]（2013）在《协同控制理论在电力系统稳定控制中的应用研究》文中认为随着区域电网互联和可再生能源发电的远距离集中并网的不断发展,使得当今电力系统结构日趋复杂,运行方式多变,稳定性问题日益严峻,电力系统稳定控制问题研究一直具有突出的重要意义。如何在电力系统发生故障后施加快速而准确的控制措施以保证系统安全稳定运行是电力工业发展中的一个重要课题。协同控制理论是一种在现代数学和协同学的基础上形成的状态空间方法,它利用系统自身的非线性特性,为非线性系统反馈控制器的设计提供了一种有效手段。采用协同控制的非线性控制系统具有运行在流形上的全局稳定性,且控制器易于工程实现。本文基于协同控制理论,从提高电力系统稳定性的角度,研究了非线性电力系统稳定器（PSS）、同步发电机励磁非线性控制和汽轮发电机组汽门开度的非线性控制问题。全文内容分以下五个部分描述：第1章概括了当前电力系统的发展特点及稳定控制的重要性,介绍了电力系统稳定性问题和现有控制方法,对电力系统稳定控制领域的应用研究现状进行了综述,并阐明了本文的主要研究思路和创新点。第2章介绍了协同控制的理论基础和协同控制器的设计方法,通过线性系统示例阐明了协同控制器的设计步骤和稳定性分析方法,深入分析了旨在提高控制性能的四种协同控制改进流形。第3章基于协同控制理论提出了一种分散的非线性电力系统稳定器SPSS,确定了适用于电力系统稳定器的流形,并根据同步发电机的非线性模型,导出了解析的控制规律。SPSS所有输入均为本地易于测量信号且与网络参数无关,从而容易实现分散控制。仿真结果表明：所提出的SPSS能够有效地抑制电力系统振荡,并且对模型误差不敏感,具有良好的鲁棒性。第4章提出了一种基于协同控制理论的非线性励磁控制方法。设计了一种包含机端电压、有功功率和转子角速度的流形,推导了非线性协同励磁控制器的控制规律。通过分析控制器参数对控制性能的影响,给出了控制器参数的选取原则。为兼顾机端电压调节和稳定控制,提高多机系统中协同励磁控制器的性能,提出了控制器参数自适应调整策略。仿真结果表明：所提出的参数自适应协同励磁控制器无论是在大扰动还是小扰动的情况下,都能够使机端电压快速、准确地跟踪给定值,有效抑制暂态过程中的功率振荡,比常规励磁调节器有更好的性能。此外,该励磁控制器仅需要本地易测信号作为输入,控制器参数少,易于工程实现和参数整定。第5章基于协同控制理论和反馈线性化方法,提出了一种汽轮发电机组汽门开度控制的新方法。设计了一种由转子角偏差、转速偏差和转速加速度三者构成的流形,采用反馈线性化技术,得到了包含主调节汽门系统的发电机精确线性化模型。在上述模型基础上,根据协同控制理论推导了解析的协同控制规律,并通过闭环系统的稳定性分析,得到了系统的稳定条件。根据机组参与电网一次调频的要求,还设计了PI调节器动态跟踪转子角的稳态值。以单机无穷大系统和新英格兰系统为对象进行数字仿真研究,结果表明：所提出的控制器能很好的抑制振荡和提高系统的暂态稳定性,比常规PII)控制器具有更好的控制性能,且在不同运行方式下均有很好的鲁棒性。
卢强,梅生伟[10]（2012）在《现代电力系统控制评述——清华大学电力系统国家重点实验室相关科研工作缩影及展望》文中认为改善与提高电力系统稳定性的最经济和最有效的手段是采用先进的控制理论和方法.自20世纪五六十年代以线性系统和最优控制为代表的现代控制理论问世以来,理论创新与工业应用成果丰硕,特别在电力系统中获得了广泛的应用.主要以清华大学电力系统国家重点实验室近四十年来在电力系统控制领域的科研工作为主线,梳理总结其中里程碑式的研究成果并对未来电力系统控制理论和技术的发展做出若干展望.
二、一类鲁棒非线性励磁控制器设计的新方法（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、一类鲁棒非线性励磁控制器设计的新方法（论文提纲范文）
（1）基于STM32的数字励磁系统设计研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 励磁控制系统功能架构发展分析 |
| 1.2.2 励磁控制算法研究现状 |
| 1.3 论文主要研究内容 |
| 第二章 多机励磁系统模型分析 |
| 2.1 多机励磁系统模型建立 |
| 2.2 励磁控制系统控制方法分析 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 Super-Twisting滑模自适应分散励磁控制算法分析 |
| 3.1 Super-Twisting滑模自适应分散励磁控制器设计 |
| 3.1.1 Super-Twisting滑模控制理论 |
| 3.1.2 自适应控制理论 |
| 3.1.3 运行点自校正 |
| 3.1.4 分散励磁控制器设计 |
| 3.2 多机电力系统仿真实验及结果分析 |
| 3.2.1 三相短路情况下仿真分析 |
| 3.2.2 负载突变情况下仿真分析 |
| 3.3 含光伏扰动的多机电力系统仿真实验及结果分析 |
| 3.3.1 三相短路情况下仿真分析 |
| 3.3.2 负载突变情况下仿真分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 励磁控制系统硬件设计 |
| 4.1 控制芯片的选取 |
| 4.2 系统性能指标 |
| 4.3 励磁控制系统设计方案与工作原理 |
| 4.4 励磁主回路设计 |
| 4.5 功率驱动电路设计 |
| 4.6 电源电路设计 |
| 4.7 采集电路设计 |
| 4.7.1 电压、电流采集调理电路设计 |
| 4.7.2 功率因数电路设计 |
| 4.7.3 锁相环电路设计 |
| 4.8 外围电路设计 |
| 4.8.1 外设flash电路设计 |
| 4.8.2 串行口通信电路与HMI人机交互电路设计 |
| 4.8.3 开关量输入输出电路设计 |
| 4.9 保护电路设计 |
| 4.10 本章小结 |
| 第五章 励磁控制器软件设计 |
| 5.1 编程环境介绍 |
| 5.2 软件总体结构 |
| 5.3 初始化模块设计 |
| 5.4 频率测量模块设计 |
| 5.5 数据采集模块设计 |
| 5.6 PWM调制模块设计 |
| 5.7 故障处理模块设计 |
| 5.8 励磁限制模块设计 |
| 5.9 TFT-LCD显示模块设计 |
| 5.10 本章小结 |
| 第六章 励磁控制系统调试及验证 |
| 6.1 开环励磁控制测试 |
| 6.2 系统闭环控制验证 |
| 6.3 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历、在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
| 附录 |
（2）笼型感应电机柔性自激发电控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 笼型感应电机自激发电系统发展及现状 |
| 1.2.2 笼型异步发电机控制策略综述 |
| 1.2.3 基于模型设计的硬件系统开发现状 |
| 1.3 论文主要研究内容 |
| 第二章 笼型感应电机柔性自激发电系统模型建立 |
| 2.1 自激发电系统拓扑结构 |
| 2.2 笼型感应发电机模型及自励磁控制原理分析 |
| 2.2.1 坐标变换理论 |
| 2.2.2 笼型感应发电机ABC坐标系下数学模型 |
| 2.2.3 笼型感应发电机dq旋转坐标系下数学模型 |
| 2.2.4 自励磁矢量控制原理分析 |
| 2.2.5 笼型感应电机空载建压分析 |
| 2.3 自励磁控制系统模型分析 |
| 2.3.1 ABC坐标系数学模型 |
| 2.3.2 dq旋转坐标系数学模型 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 分数阶滑模鲁棒自励磁矢量控制算法分析 |
| 3.1 分数阶滑模转矩外环控制器设计 |
| 3.1.1 分数阶微积分理论 |
| 3.1.2 分数阶滑模切换函数选取 |
| 3.1.3 分数阶滑模趋近律设计 |
| 3.1.4 外环控制器设计 |
| 3.2 电流内环内模控制器设计 |
| 3.2.1 内模控制理论分析 |
| 3.2.2 内模控制性质 |
| 3.2.3 内环控制器设计 |
| 3.3 仿真实验及结果分析 |
| 3.3.1 负载突变情况下仿真分析 |
| 3.3.2 转速突变情况下仿真分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 柔性自激励磁控制系统硬件设计 |
| 4.1 系统总体构成与工作原理 |
| 4.2 系统性能指标 |
| 4.3 自激励磁控制主电路设计 |
| 4.3.1 直流电容参数计算及选型 |
| 4.3.2 交流电感参数计算及选型 |
| 4.3.3 IPM选型 |
| 4.4 自励磁电源系统设计 |
| 4.4.1 硬件系统主电源 |
| 4.4.2 自励磁控制器电源 |
| 4.4.3 IPM驱动模块电源 |
| 4.5 自励磁控制器硬件设计 |
| 4.5.1 核心处理器选型分析 |
| 4.5.2 采样调理电路设计 |
| 4.5.3 IPM外围电路设计 |
| 4.5.4 软启动电路设计 |
| 4.5.5 保护电路设计 |
| 4.5.6 通信电路设计 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 基于模型设计的自激控制代码生成 |
| 5.1 基于模型设计概述 |
| 5.1.1 开发流程 |
| 5.1.2 Embeded.coder简介 |
| 5.2 代码模型搭建 |
| 5.2.1 中断触发模型搭建 |
| 5.2.2 电压电流采集模型搭建 |
| 5.2.3 核心控制算法模型搭建 |
| 5.2.4 SVPWM波形生成模块搭建 |
| 5.3 系统参数配置及代码生成 |
| 5.3.1 系统参数配置 |
| 5.3.2 系统代码生成 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 笼型感应电机自激发电系统调试及验证 |
| 6.1 系统调试 |
| 6.1.1 电源电路调试 |
| 6.1.2 电压电流采集电路调试 |
| 6.1.3 转速测量电路调试 |
| 6.2 系统验证 |
| 6.2.1 系统建压过程 |
| 6.2.2 变速条件下系统性能测试及分析 |
| 6.2.3 负载突变条件下系统性能测试及分析 |
| 6.3 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历、在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
| 个人简历 |
| 参研课题 |
| 已发表的学术论文 |
| 附录 |
| 附录A 系统样机原理图 |
| A1 系统主供电原理图 |
| A2 IPM模块供电原理图 |
| A3 IPM驱动电路原理图 |
| A4 自激励磁控制器接口板原理图 |
| A5 自激励磁控制器核心控制板原理图 |
| 附录B 系统样机PCB图 |
| B1系统主供电PCB图 |
| B2 IPM模块供电PCB图 |
| B3 IPM驱动电路PCB图 |
| B4 自激励磁控制器接口板PCB图 |
| B5 自激励磁控制器核心控制板PCB图 |
（3）面向微电网动态性能提升的先进控制设计（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 微电网 |
| 1.1.2 非线性系统动态性能要求 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 微电网控制技术 |
| 1.2.2 动态性能提升控制技术 |
| 1.3 本文研究内容 |
| 1.3.1 研究思路 |
| 1.3.2 研究概述 |
| 第二章 面向微电网动态性能提升渐近跟踪控制 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 问题描述 |
| 2.2.1 问题建模 |
| 2.2.2 神经网络近似方法 |
| 2.3 基于神经网络和RISE的控制器设计 |
| 2.3.1 系统转换 |
| 2.3.2 转换的滤波误差动态 |
| 2.3.3 神经网络近似 |
| 2.3.4 非线性控制器设计 |
| 2.3.5 闭环系统稳定性分析 |
| 2.4 仿真研究 |
| 2.4.1 复杂非线性系统 |
| 2.4.2 微电网柴油发电机系统 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 面向微电网动态性能提升自适应动态规划 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 问题描述 |
| 3.3 传统策略迭代算法 |
| 3.4 非线性系统动态性能提升的ADP设计 |
| 3.4.1 系统转换 |
| 3.4.2 非线性系统动态性能提升的策略迭代算法 |
| 3.5 具有内动态非线性系统动态性能提升的RADP设计 |
| 3.5.1 系统转换 |
| 3.5.2 具有内动态非线性系统动态性能提升的策略迭代算法 |
| 3.5.3 在线策略迭代算法的实现 |
| 3.5.4 鲁棒设计 |
| 3.6 仿真研究 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 面向微电网动态性能提升一致性控制 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 问题描述 |
| 4.2.1 问题建模 |
| 4.2.2 控制目标 |
| 4.2.3 图论 |
| 4.2.4 Nussbaum增益技术 |
| 4.3 智能体状态转换 |
| 4.4 分布式控制器设计 |
| 4.5 仿真研究 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 柴油发电机动态性能提升控制 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 问题描述 |
| 5.2.1 直接反馈线性化技术 |
| 5.2.2 控制目标 |
| 5.2.3 时变约束 |
| 5.3 系统转换 |
| 5.4 理想情况下柴油发电机励磁控制器设计 |
| 5.5 参数不确定的柴油发电机自适应励磁控制器设计 |
| 5.6 仿真研究 |
| 5.6.1 单发电机三相短路故障 |
| 5.6.2 单发电机单相短路故障 |
| 5.7 本章小结 |
| 第六章 飞轮储能系统动态性能提升控制 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 问题描述 |
| 6.3 系统转换 |
| 6.4 动态性能提升的控制器设计方法 |
| 6.4.1 发电系统控制器设计 |
| 6.4.2 充电系统控制器设计 |
| 6.4.3 稳定性分析 |
| 6.5 仿真研究 |
| 6.5.1 简化船舶微电网系统模型仿真 |
| 6.5.2 开关级船舶微电网系统模型仿真 |
| 6.6 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间主要研究成果及参与的科研项目 |
（4）不确定非线性系统高阶滑模控制及在电力系统中的应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
| 1.2 高阶滑模控制国内外研究动态 |
| 1.3 电力系统励磁滑模控制研究现状 |
| 1.4 双馈风力发电系统最大风能跟踪研究动态 |
| 1.4.1 双馈风电机组运行区域 |
| 1.4.2 双馈风力发电系统最大风能追踪滑模控制研究现状 |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 第2章 高阶滑模相关理论基础 |
| 2.1 Filippov解、齐次性和有限时间稳定 |
| 2.1.1 Filippov解 |
| 2.1.2 齐次性和有限时间稳定 |
| 2.2 二阶滑模 |
| 2.2.1 螺旋算法 |
| 2.2.2 次优算法 |
| 2.2.3 预定收敛律算法 |
| 2.2.4 准连续控制算法 |
| 2.2.5 超螺旋算法 |
| 2.3 任意高阶滑模 |
| 2.3.1 嵌套式高阶滑模控制律 |
| 2.3.2 准连续高阶滑模控制律 |
| 2.3.3 积分高阶滑模 |
| 2.4 任意阶精确鲁棒微分器 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 一类高阶SISO不确定非线性系统连续高阶滑模控制 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 系统描述 |
| 3.3 连续高阶滑模控制器设计 |
| 3.3.1 齐次连续控制律V_(nom) |
| 3.3.2 自适应连续高阶滑模控制 |
| 3.4 仿真算例 |
| 3.4.1 不确定三阶系统 |
| 3.4.2 单级倒立摆 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 一类SISO不确定非线性系统自适应连续高阶滑模控制 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 系统描述 |
| 4.3 增益自适应连续高阶滑模控制器设计 |
| 4.4 仿真算例 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 一类MIMO不确定非线性系统连续高阶滑模控制 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 系统描述 |
| 5.3 连续高阶滑模控制器设计 |
| 5.3.1 有限时间连续控制律 |
| 5.3.2 系统鲁棒性实现 |
| 5.4 仿真算例 |
| 5.4.1 三阶不确定积分链 |
| 5.4.2 气垫船航迹跟踪 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 基于高阶滑模的电力系统励磁控制 |
| 6.1 单机无穷大系统连续高阶滑模励磁控制 |
| 6.1.1 单机无穷大系统滑模励磁控制背景 |
| 6.1.2 单机无穷大励磁控制系统数学模型 |
| 6.1.3 连续高阶滑模励磁控制策略 |
| 6.1.4 仿真结果 |
| 6.1.5 结论 |
| 6.2 多机电力系统高阶滑模分散励磁控制 |
| 6.2.1 背景 |
| 6.2.2 不确定非线性多机电力系统 |
| 6.2.3 励磁控制策略 |
| 6.2.4 仿真结果 |
| 6.2.4.1 3机9节点电力系统 |
| 6.2.4.2 新英格兰电力系统 |
| 6.2.5 结论 |
| 6.3 本章小结 |
| 第7章 基于高阶滑模控制的双馈风力发电系统最大风能跟踪 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 双馈风力发电系统建模 |
| 7.2.1 风机空气动力特性 |
| 7.2.2 双馈发电机模型 |
| 7.3 高阶滑模最大风能跟踪控制策略 |
| 7.3.1 控制目标描述 |
| 7.3.2 控制器设计 |
| 7.3.2.1 固定增益的设计方法 |
| 7.3.2.2 变增益二阶滑模控制方法 |
| 7.4 仿真研究 |
| 7.5 本章小结 |
| 第8章 结论与展望 |
| 8.1 全文总结 |
| 8.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 攻读博士学位期间参加的科研工作 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（5）基于动态面方法的电力系统励磁控制设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 注释表 |
| 缩略词 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 电力系统稳定性概述 |
| 1.1.1 电力系统稳定性的研究意义 |
| 1.1.2 电力系统稳定性的定义与分类 |
| 1.2 电力系统励磁控制技术的研究现状 |
| 1.2.1 励磁控制系统描述 |
| 1.2.2 非线性控制理论在励磁系统中的应用 |
| 1.3 输入饱和励磁控制系统 |
| 1.4 本文主要研究工作与内容安排 |
| 第二章 电力系统数学模型 |
| 2.1 电力系统建模概述 |
| 2.2 同步发电机转子运动方程 |
| 2.3 单机无穷大电力系统输出功率方程 |
| 2.4 单机无穷大励磁控制系统建模 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 动态面控制方法的基本原理 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 非线性控制理论的一些基本概念 |
| 3.2.1 李亚普诺夫稳定性理论相关知识 |
| 3.2.2 凸优化的一些基本概念 |
| 3.2.3 S-procedure |
| 3.2.4 线性矩阵不等式 |
| 3.3 基于动态面方法非线性系统控制器设计 |
| 3.4 动态面控制系统的稳定性分析 |
| 3.4.1 动态面控制系统的动态误差方程 |
| 3.4.2 系统稳定性分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 电力系统非线性动态面励磁控制器设计 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 励磁控制非线性电力系统模型 |
| 4.3 动态面励磁控制器设计 |
| 4.4 系统稳定性分析及控制器参数选择 |
| 4.5 仿真结果与分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 考虑输入饱和的动态面励磁控制技术及其稳定性分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 饱和系统的一些基本概念 |
| 5.2.1 饱和环节的定义和分类 |
| 5.2.2 饱和系统的研究方法 |
| 5.3 考虑输入饱和的电力系统动态面励磁控制技术 |
| 5.3.1 输入饱和励磁控制器设计 |
| 5.3.2 输入饱和电力系统的动态误差方程 |
| 5.4 饱和系统二次方稳定性和吸引域估计 |
| 5.5 系统仿真验证及结果分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
（6）基于微分几何法的改进型非线性励磁控制的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题的背景和意义 |
| 1.2 励磁控制系统的发展和研究现状 |
| 1.2.1 励磁方式的发展和研究现状 |
| 1.2.2 励磁控制器硬件结构的发展和研究现状 |
| 1.2.3 励磁控制理论与算法的发展和研究现状 |
| 1.3 本文的主要工作 |
| 第2章 微分几何法和变结构控制的相关理论 |
| 2.1 微分几何法的相关概念 |
| 2.1.1 仿射非线性系统 |
| 2.1.2 李导数 |
| 2.1.3 李括号 |
| 2.1.4 分布和对合 |
| 2.1.5 控制系统的关系度 |
| 2.2 状态反馈精确线性化设计原理 |
| 2.2.1 关系度 r 等于系统阶数 n 的线性化设计原理 |
| 2.2.2 关系度 r 小于系统阶数 n 的线性化设计原理 |
| 2.3 变结构控制 |
| 2.3.1 变结构控制的相关概念 |
| 2.3.2 滑模变结构控制的三个条件 |
| 2.3.3 滑模变结构控制的设计 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 扩张状态观测器 |
| 3.1 扩张状态观测器的基本原理 |
| 3.2 扩张状态观测器的仿真分析 |
| 3.3 扩张状态观测器的参数整定 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 基于输出函数和扩张状态观测器的励磁控制 |
| 4.1 单机无穷大系统的数学模型 |
| 4.2 基于微分几何法的非线性励磁控制设计 |
| 4.3 输出函数 |
| 4.4 基于输出函数和扩张状态观测器的励磁控制器设计 |
| 4.5 仿真结果与分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 基于目标全息反馈和 ESO 的励磁控制 |
| 5.1 目标全息反馈 |
| 5.2 基于目标全息反馈和 ESO 的励磁控制器设计 |
| 5.3 仿真结果与分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
（7）Hamilton能量函数方法研究及其在电力系统稳定控制中的应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 目录 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 电力系统暂态稳定控制的非线性方法 |
| 1.2.1 基于几何反馈线性化方法的非线性控制 |
| 1.2.2 Lyapunov 稳定性理论和暂态能量函数法 |
| 1.2.3 广义 Hamilton 系统理论及其在电力系统中的应用 |
| 1.3 互联电网低频振荡问题分析与抑制 |
| 1.3.1 低频振荡的机理与分析方法 |
| 1.3.2 抑制低频振荡的控制措施 |
| 1.4 电力系统协调控制的理论与应用 |
| 1.5 本文的主要工作及章节安排 |
| 第二章 伪广义 HAMILTON 系统及其理论基础 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 LYAPUNOV 稳定性理论 |
| 2.3 无源性与广义 HAMILTON 系统基本理论 |
| 2.3.1 无源性理论 |
| 2.3.2 正则 Hamilton 方程和广义 Hamilton 系统 |
| 2.4 伪广义 HAMILTON 系统的提出及系统稳定控制器设计 |
| 2.4.1 系统定义及基本性质 |
| 2.4.2 系统镇定控制器的设计 |
| 2.4.3 具有鲁棒L_2性能准则的控制器设计 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 基于伪广义 HAMILTON 理论的发电机励磁控制 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 考虑转移电导的电力系统简化网络模型 |
| 3.3 计及转移电导的多机电力系统发电机励磁控制 |
| 3.3.1 发电机励磁对系统暂态稳定性的影响 |
| 3.3.2 系统的伪广义 Hamilton 实现 |
| 3.3.3 基于“能量平衡+阻尼注入”思想的发电机励磁控制器设计 |
| 3.3.4 仿真分析 |
| 3.4 考虑不确定扰动的多机系统励磁鲁棒控制器设计 |
| 3.4.1 含不确定扰动项的多机系统伪广义 Hamilton 实现 |
| 3.4.2 考虑转移电导的多机系统励磁鲁棒控制 |
| 3.4.3 仿真分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 发电机励磁与 FACTS 装置的非线性协调控制 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 发电机励磁与 TCSC 的协调控制 |
| 4.2.1 系统等值模型 |
| 4.2.2 一类特殊伪广义 Hamilton 系统的直接反馈控制 |
| 4.2.3 发电机励磁与 TCSC 的协调控制 |
| 4.2.4 仿真分析 |
| 4.3 多机系统发电机励磁与 SVC 的协调控制 |
| 4.3.1 系统模型及伪广义 Hamilton 实现 |
| 4.3.2 发电机励磁与 SVC 协调控制策略 |
| 4.3.3 仿真分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 基于 HAMILTON 能量函数的电网低频振荡分析与控制 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 基于 HAMILTON 系统周期解理论的电网低频振荡分析 |
| 5.2.1 数学描述及基本理论 |
| 5.2.2 单机无穷大系统低频振荡分析 |
| 5.3 基于 HAMILTON 理论的交直流互联系统直流附加阻尼控制器设计 |
| 5.3.1 交直流互联电网系统等值和切换控制模型 |
| 5.3.2 基于 Hamilton 理论的直流附加阻尼控制器设计 |
| 5.3.3 仿真分析 |
| 5.4 阻尼交直流互联系统低频振荡的 HVDC 和 TCSC 协调控制 |
| 5.4.1 含 TCSC 的交直流互联系统模型 |
| 5.4.2 抑制低频振荡的 HVDC 和 TCSC 协调控制 |
| 5.4.3 仿真分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间以第一作者身份发表或投稿的论文 |
| 攻读博士学位期间参与的科研项目 |
（8）电力系统非线性鲁棒控制设计及其暂态性能的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 主要符号对照表 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 电力系统稳定性研究的背景及意义 |
| 1.1.1 电力系统稳定性概述 |
| 1.1.2 电力系统的主要控制部件 |
| 1.2 非线性控制方法概述 |
| 1.2.1 精确线性化方法 |
| 1.2.2 Backstepping方法 |
| 1.2.3 滑模控制方法 |
| 1.2.4 基于能量的控制方法 |
| 1.2.5 浸入与不变控制方法 |
| 1.3 电力系统非线性控制研究现状 |
| 1.4 本文的主要工作 |
| 第2章 发电机励磁与SMES的扩展Backstepping设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 系统模型和问题描述 |
| 2.2.1 发电机模型 |
| 2.2.2 SMES模型 |
| 2.2.3 问题描述 |
| 2.3 扩展Backstepping方法 |
| 2.4 镇定控制器设计 |
| 2.5 结论 |
| 第3章 基于能量整形和Backstepping的发电机励磁与SMES的H_∞控制 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 系统模型 |
| 3.2.1 改进的发电机模型 |
| 3.2.2 励磁机模型 |
| 3.2.3 全局模型 |
| 3.3 H_∞控制器设计 |
| 3.4 仿真结果 |
| 3.5 结论 |
| 第4章 发电机励磁与SVC的鲁棒自适应控制 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 系统模型和问题描述 |
| 4.2.1 系统模型 |
| 4.2.2 问题描述 |
| 4.3 鲁棒自适应控制器设计 |
| 4.3.1 浸入与不变控制 |
| 4.3.2 浸入与不变自适应控制和鲁棒再设计控制 |
| 4.3.3 推广 |
| 4.4 仿真结果 |
| 4.5 结论 |
| 第5章 考虑锅炉-汽轮机动态的多机电力系统非线性自适应控制 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 系统模型和问题描述 |
| 5.2.1 多机模型 |
| 5.2.2 锅炉-汽轮机模型 |
| 5.2.3 问题描述 |
| 5.3 控制器设计 |
| 5.3.1 分散自适应控制器 |
| 5.3.2 电压调节 |
| 5.4 仿真结果 |
| 5.5 结论 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间所做的主要工作 |
| 论文有关数据统计 |
（9）协同控制理论在电力系统稳定控制中的应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 电力系统稳定性问题 |
| 1.3 电力系统稳定控制措施 |
| 1.4 电力系统稳定控制的非线性方法 |
| 1.5 本文的研究思路和主要创新点 |
| 1.6 主要研究内容和章节安排 |
| 2 协同控制理论及其应用 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 协同学与协同控制理论 |
| 2.3 协同控制原理及协同控制器设计方法 |
| 2.4 协同控制的改进流形 |
| 2.5 小结 |
| 3 基于协同控制的分散非线性PSS |
| 3.1 引言 |
| 3.2 多机电力系统模型 |
| 3.3 基于协同控制的PSS |
| 3.4 仿真分析 |
| 3.5 小结 |
| 4 基于协同控制的非线性励磁控制 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 固定参数协同励磁控制器 |
| 4.3 参数自适应协同励磁控制器 |
| 4.4 仿真分析 |
| 4.5 小结 |
| 5 基于协同控制的汽轮发电机组汽门开度控制 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 数学模型 |
| 5.3 汽轮发电机汽门开度非线性协同控制 |
| 5.4 仿真分析 |
| 5.5 小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读博士学位期间发表的学术论文 |
| 附录2 攻读博士学位期间参与的科研项目 |
| 附录3 三机六节点系统参数 |
| 附录4 四机两区域系统参数 |
| 附录5 新英格兰系统参数 |
（10）现代电力系统控制评述——清华大学电力系统国家重点实验室相关科研工作缩影及展望（论文提纲范文）
| 1 引言 |
| 2 古典控制 |
| 3 线性最优控制 |
| 1)大型发电机组最优励磁控制器. |
| 2)最优快速汽门控制器. |
| 3)大型机组最优综合控制器. |
| 4)大型机组次最优综合控制器. |
| 5)发电机制动电阻最优控制系统. |
| 4 鲁棒控制 |
| 1)电力有源滤波器(APF). |
| 2)基于H∞/H2范数的电力系统小干扰稳定分析方法. |
| 3)电力系统小干扰鲁棒安全域. |
| 5 非线性控制 |
| 5.1 基于微分几何的非线性最优控制 |
| 5.2 基于微分博弈的非线性鲁棒控制 |
| 1)面向三峡电站的大型水轮发电机水门开度非线性鲁棒控制器工业装置 |
| 2)大型同步发电机组非线性鲁棒励磁控制器工业装置[37-40]. |
| 3)超导储能设备非线性鲁棒控制器装置 |
| 6 智能控制 |
| 7 其他先进控制 |
| 7.1 输入状态稳定理论及独立电力系统应用 |
| 7.2 半张量积方法 |
| 7.3 混成控制 |
| 8 展望 |
| 8.1 协同自律控制与巨型风电场并网 |
| 8.2 智能广域机器人与智能电网 |
| 8.3 CPS与电网复杂性 |
| 8.4 工程控制论与工程博弈论 |
| 1)不完全信息下的智能电网分布式调度-不完全信息博弈 |
| 2)智能电网不同主体之间的多指标自趋优-多人非零和博弈 |
| 3)不确定环境下的鲁棒调度-双人零和博弈 |
| 9 结论 |
四、一类鲁棒非线性励磁控制器设计的新方法（论文参考文献）
- [1]基于STM32的数字励磁系统设计研究[D]. 高升. 石家庄铁道大学, 2021(01)
- [2]笼型感应电机柔性自激发电控制研究[D]. 葛孟超. 石家庄铁道大学, 2020(04)
- [3]面向微电网动态性能提升的先进控制设计[D]. 范博. 浙江大学, 2019(01)
- [4]不确定非线性系统高阶滑模控制及在电力系统中的应用[D]. 韩耀振. 华北电力大学(北京), 2017(12)
- [5]基于动态面方法的电力系统励磁控制设计[D]. 钱婧怡. 南京航空航天大学, 2015(03)
- [6]基于微分几何法的改进型非线性励磁控制的研究[D]. 张海生. 华北电力大学, 2014(03)
- [7]Hamilton能量函数方法研究及其在电力系统稳定控制中的应用[D]. 石访. 上海交通大学, 2013(12)
- [8]电力系统非线性鲁棒控制设计及其暂态性能的研究[D]. 万勇. 东北大学, 2014(03)
- [9]协同控制理论在电力系统稳定控制中的应用研究[D]. 赵平. 华中科技大学, 2013(02)
- [10]现代电力系统控制评述——清华大学电力系统国家重点实验室相关科研工作缩影及展望[J]. 卢强,梅生伟. 系统科学与数学, 2012(10)