鲁棒近似反馈线性化方法及其在HVDC系统中的应用

摘要

研究非线性系统的控制问题具有重要的理论意义和实用价值。高压直流输电系统(简称HVDC系统)是典型非线性系统，HVDC系统是高度可控的，其中控制系统是直流输电技术的核心。HVDC系统能否正常运行与其基本控制器的性能息息相关。本论文对鲁棒近似反馈线性化控制方法进行了研究，研究结果解决了一类非线性系统的控制问题，并应用到HVDC系统中，并设计了相应的控制器。 本论文的主要内容和研究结果包括： 1)研究了单变量非线性系统的鲁棒近似反馈线性化控制方法，通过对单变量非线性系统的拓展研究，进行了多变量非线性系统的鲁棒近似反馈线性化方法的理论研究，核心思想是对包含非线性动态、外部扰动等系统不确定总体的扩张状态进行自动的估计和补偿，在避免复杂数学运算、抵消系统的非线性动态的同时，增强了对未知强非线性和不确定强扰动作用的鲁棒性和适应性。同时完善了相应的鲁棒近似反馈线性化控制器的设计方法。 2)研究了HVDC系统及其控制特性，首先建立了HVDC系统的状态方程，并将鲁棒近似反馈线性化方法应用到HVDC直流输电系统中，在整流侧采用定直流电流，逆变侧定无功功率的控制方式，设计了高压直流输电系统鲁棒近似反馈线性化控制器。最后通过PSCAD和MATLAB分别对此控制器进行仿真，仿真结果证明了所设计控制器的有效性与优越性.

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

1.1课题背景及意义

1.2非线性系统反馈线性化控制策略概述

1.2.1精确反馈线性化方法

1.2.2近似反馈线性化方法

1.2.3线性化鲁棒控制方法

1.3本文主要工作及创新点

第二章高压直流输电系统的控制原理

2.1引言

2.2 HVDC系统的组成

2.3 HVDC系统的基本控制

2.3.1控制特性

2.3.2基本控制器模型

2.4小结

第三章基于单变量对象鲁棒近似反馈线性化控制方法

3.1引言

3.2控制器设计描述

3.3控制器扩展研究

3.4仿真算例

3.5小结

第四章基于多变量对象鲁棒近似反馈线性化控制方法

4.1引言

4.2控制器设计描述

4.3控制器扩展研究

4.4仿真算例

4.5小结

第五章 鲁棒近似反馈线性化方法在HVDC控制器中的应用

5.1引言

5.2HVDC系统基本控制模型及控制特性

5.2.1基本系统控制模型

5.2.2控制特性和数学模型

5.3鲁棒近似反馈线性化基本控制器的设计

5.4高压直流输电仿真模型的建立与结果

5.5小结

总结与展望

参考文献

致谢

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