关键词： 静止同步补偿器   模块化多电平换流器   状态反馈精确线性化   滑模控制   非线性控制  

摘要： 基于模块化多电平换流器的静止同步补偿器(stationary synchronous compensator based on modular multilevel converters， MMC-STATCOM)是高压电力系统中无功补偿的关键设备，其传统线性控制器性能会因运行点的大范围变化而恶化。针对该问题，本文提出了一种基于滑模状态反馈精确线性化的非线性智能控制策略，首先通过选择合适的输出函数、坐标变换，将不做任何简化的3阶MMC-STATCOM非线性模型转化为一个可控的Brunovsky标准型线性系统，并通过数学理论证明了该模型满足精确线性化条件。然后采用改进的粒子群算法配置其反馈增益矩阵，利用积分滑模控制计算其平衡点。最后通过状态反馈使各个状态变量快速收敛至平衡点。将该控制策略与传统PI控制、LQR状态反馈控制通过硬件在环实时仿真平台进行对比实验，结果表明该控制策略具有更好的动态特性、暂态稳定性、鲁棒性，尤其适用于运行环境发生大扰动时。此外，该控制策略的设计过程可以拓展应用于其他类型的柔性交流输电装置。

关键词： 深度强化学习   无人飞行器   分布式SAC算法   过载控制   姿态控制  

摘要： 本文针对复杂多变环境下的飞行器过载和姿态智能控制问题，提出了一种基于柔性动作-评价 (Soft Actor-Critic，SAC)强化学习算法的分布式智能体控制算法，建立了分布式高效环境交互的深度强化学习算法框架和飞行器过载和姿态智能控制算法系统，增加了强化学习算法训练的数据量级和数据分布，提高了飞行器控制算法的性能和鲁棒性。通过在仿真环境中的实验结果表明，基于训练得到的智能体能够有效地在无人飞行器仿真过程中进行过载和姿态控制，分布式SAC算法在无人飞行器仿真场景中的控制效果优于原始SAC算法。

关键词： 平流层飞艇   航迹跟踪   视线制导   扩张状态观测器   滑模控制  

摘要： 针对具有大惯性、低动态、飞行速度与环境风场在同一量级等特点的平流层飞艇航迹跟踪问题，提出一种新型平流层飞艇航迹跟踪鲁棒控制方法。通过引入风干扰力和力矩模型，建立精细化风场干扰影响的平流层飞艇动力学模型。针对平流层飞艇制导回路中的风干扰，提出一种融合扩张状态观测器与模糊逻辑的视线制导律，利用扩张状态观测器实时估计地速侧滑角，消除观测误差对系统造成的干扰，基于模糊逻辑自适应调整前视距离，在不改变远离期望航迹时跟踪误差收敛速度的前提下，进一步减小靠近期望航迹时的振荡。针对平流层飞艇姿态控制回路中的风干扰和气动参数摄动，基于非奇异终端滑模面与模糊变系数双幂次趋近律设计偏航角跟踪控制律，利用扩张状态观测器消除内外扰动对姿态控制回路造成的负面影响，抑制抖振。基于李雅普诺夫理论证明了制导律与姿态控制律的稳定性，通过仿真验证了所提方法的合理性与有效性，并与传统方法进行仿真对比，验证了所提方法有利于提高航迹跟踪的鲁棒性。

关键词： 配电网   电压越限控制   网损优化   知识-数据融合驱动   PV电压控制器  

摘要： 配电网中高渗透分布式光伏(photovoltaic，PV)出力的随机波动特性导致潮流状态复杂多变，频繁电压越限与运行网损增大的问题愈发突出。针对该问题，本文提出一种知识-数据融合驱动的配电网PV逆变器电压/无功优化自适应控制方法，实现领域知识融入与数据驱动学习相结合的高效电压优化控制。首先，结合PV与负荷历史/预测功率数据，利用潮流计算和最优潮流计算，构建面向PV电压/无功控制具备知识属性的PV调压数据集；然后，设计基于模糊控制理论的智能化PV电压控制器，并融入由PV节点电压和有功状态到PV无功决策的逻辑推理电压调控知识；接着，利用样本数据，采用数据驱动的梯度下降算法优化调整各PV电压控制器参数，实现由PV节点电压和有功状态到PV最优无功决策的准确映射，提升全局电压优化控制性能；最后，综合各PV电压控制器构成了兼顾电压越限控制和系统网损优化的在线分散自治策略，能够响应运行状态进行自适应PV无功优化控制。仿真算例中对比了多种控制方法，验证了本文所提方法的有效性和优越性。

关键词： 特高压   直流换流站   智能控制技术  

摘要： 本研究聚焦于特高压直流换流站的基本原理、结构及其智能控制技术.文章首先阐述了特高压直流输电系统的组成与工作原理,特别是换流站在电能转换中的核心作用;其次探讨智能控制技术在提高系统稳定性、安全性和经济性方面的应用.研究表明,特高压直流换流站智能控制技术正朝着智能化、自动化、数字化的方向发展,以应对不断变化的电力系统需求.

关键词： 空间重复学习控制   自适应控制   全限幅学习律   非参数不确定动态  

摘要： 针对执行空间重复任务的非参数不确定旋转电机系统,提出一种空间自适应全限幅重复学习控制方法.通过引入空间微分算子变换,将受控系统从时间域形式转换为空间域形式.利用旋转电机的空间周期重复运行特性,设计空间自适应全限幅重复学习控制器,实现旋转电机角速度对期望轨迹的高精度跟踪.构造空间全限幅重复学习律,估计和补偿具有空间周期特性的非参数不确定动态,并保证估计值被限制在指定界内.最后,通过李雅普诺夫理论分析误差的收敛性能,并给出实验结果验证所提方法的有效性.

关键词： 模型预测控制   输出反馈   鲁棒控制   终端约束集合  

摘要： 针对包含有界干扰和噪声的约束线性时不变系统,本文研究椭圆型管道(Tube)的输出反馈鲁棒模型预测控制(RMPC)中终端约束集合设计方法.针对离线终端约束集合,通过构建闭环标称系统不变集合,以及施加终端约束集合体积上界约束,设计了不同大小的终端约束集合.针对在线终端约束集合,分别考虑实时优化和放缩终端约束集合.在线输出反馈RMPC优化中,实时估计误差和控制误差约束在时变鲁棒不变集合内,然后通过滚动优化求解标称控制输入序列驱使标称系统状态向不同类型的终端约束集合内收敛.此外,比较分析了不同类型终端约束集合对在线输出反馈RMPC优化计算量、可行性、以及控制性能的影响.

关键词： 风功率波动   改进集合经验模态分解   SOC一致性   电池寿命   储能集群  

摘要： 为有效平滑风电出力和实现储能系统安全经济运行，提出一种储能集群双层鲁棒控制策略。系统功率分配层，改进集合经验模态分解(improved ensemble empirical mode decomposition，IEEMD)，推导出逐次解析高频波动功率的数学模型，并提出基于并网标准的分解阶数自适应确定流程，能较好解析局部风功率以减小储能功率中混叠的低频成分，降低其功率需求和运行负担，同时，解决了传统方法需完全分解功率信号导致效率低的问题。储能运行层，考虑储能单元荷电状态(state of charge，SOC)差异性，提出基于功率分布区间的储能单元轮换控制策略，在维持储能单元SOC一致的同时可减小该过程充放电动作调整次数。在此基础上，提出基于三组储能集群的协调控制策略，有效提升分组控制模式下对充放电能量不平衡的鲁棒性，使各储能单元均能运行于最优放电深度(depth of dischange，DOD)以充分利用其寿命和延长使用寿命。最后，采用某50 MW风电场数据验证了本文策略的有效性和优越性。

关键词： 速度环   位置环   鲁棒控制   权函数   混合灵敏度   平衡截断   鲁棒性  

摘要： 针对电动舵机需要适应模型的不确定性、各种非线性因素、使用环境的多样复杂性等的要求，提出了使用速度环、位置环实现的通用的鲁棒控制方法。速度环控制器设计采用零极点相消原则，实现系统极点的重新配置，保障了速度环性能优良且始终保持稳定；位置环控制器使用H∞混合灵敏度优化设计方法，满足系统鲁棒稳定性要求的同时，保障了闭环系统的控制性能；应用模型降阶中的平衡截断法，去除对系统响应贡献较小的自由度，保留主导模式，保障系统性能，简化位置控制器。经具体设计仿真验证，系统在全面满足指标的前提下，同时具有较好的鲁棒性。折算到电机轴上的转动惯量在（2～6）倍变化时，用二阶到五阶位置控制器仿真，四种控制器位置闭环伯德图中，高频稍有变化，带宽优于20Hz；位置闭环单位阶跃响应无超调，上升阶段有区别，调节时间优于50ms。

关键词： 超低频振荡   低频振荡   水光互补系统   结构奇异值   鲁棒控制  

摘要： 针对水光互补发电系统中存在的超低频振荡和低频振荡问题，提出了光伏的多频段鲁棒附加控制策略。首先，基于光伏的多频段附加阻尼控制结构，阐述了多频段振荡抑制原理。其次，针对超低频段分支的阻尼控制参数设计，建立了水光互补系统的统一频率响应模型，使用结构奇异值法，考虑系统存在的不同运行情况，对光伏附加控制器超低频段参数进行鲁棒设计。然后，考虑光伏低频段附加控制器，构建水光互补系统的小信号动态模型，以系统的H∞范数最小为目标，对阻尼控制参数进行优化设计。最后，基于引入光伏机组的四机二区系统算例，通过理论分析和时域仿真验证了光伏多频段附加控制对于综合抑制超低频振荡和低频振荡的有效性和鲁棒性。