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【目的】随着全球能源危机的加剧,可再生能源的利用越来越广泛,采用光伏、风能等清洁能源作为电源的直流微电网是未来电网发展的大趋势。然而,直流微电网中普遍存在电源电压波动问题。【方法】笔者分别搭建蓄电池直流斩波器电路的升压斩波电路和降压斩波电路的数学模型进行分析,根据其电路特点,采用电压电流双闭环的PI控制策略;通过对负载电压与阈值电压的比较进行PI控制,最终输出PWM波形控制蓄电池直流斩波器电路进行充放电;通过PLECS仿真软件对直流微电网模型进行仿真验证。【结果】当电源电压升高到540 V时,在0.01 s内将负载电压稳定到额定值400 V;当电源电压降低时,负载电压差值在额定电压的4%以内,保证了直流微电网的稳定性和供电质量。【结论】蓄电池储能装置能够有效解决直流微电网由于可再生能源引起的电源电压波动问题,为直流微电网的供电稳定性和电力用户的用电质量提供理论基础。 相似文献
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针对水肥一体化施肥机控制系统在交叉耦合、内外不确定条件下难以通过建立精确数学模型进行跟踪控制的问题,提出一种EC和pH改进自抗扰解耦控制策略。利用六次多项式曲线拟合对系统阶跃响应数据进行滤波处理,由面积法构建系统简化数学模型。选择静态解耦法实现系统解耦,对分解后的两个子系统分别设计自抗扰控制器并进行改进,给非线性状态误差反馈率添加类积分项,并引入模糊控制理论实现其参数在线自整定。仿真结果表明,系统EC和pH的调节时间分别为44 s和39 s,超调量分别为5.5%和0.3%,输出绝对误差分别小于0.1 mS/cm和0.2,该控制器能够实现系统高精度独立调节,相比于线性自抗扰和PID控制器,响应速度更快,抗干扰能力和鲁棒性更强。试验结果表明,该控制器调节误差与仿真结果吻合,并且能够使系统用水量、用肥量、用工量分别降低33.13%、35.75%、35.01%,作物产量提升15.16%,节水、节肥、节工和增产效果显著,具有很高的可行性。 相似文献
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针对智能车辆横向控制问题,以二自由度车辆模型为研究对象,通过构造一个关于横向偏差和期望偏航角的理想偏航角,以控制车辆横摆角跟踪到理想偏航角为目的,设计自抗扰车辆横向控制器。自抗扰控制器能够将车辆的质量参数、侧偏刚度等不确定参数和外界扰度观测出来并进行补偿,保证控制系统的鲁棒性。Simulink/CarSim联合控制仿真实验表明:车辆跟踪双移线路径时,自抗扰控制器相较于模型预测控制器的路径跟踪精度更高;在不同道路附着条件和不同负载时,都具有良好的跟踪效果。 相似文献
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为进一步提升农业机器人底盘田间转向效率,设计了一种基于自抗扰控制的农业机器人底盘双重转向运动控制系统。根据苹果种植农艺需求和行驶环境,确定了底盘组成和主要技术参数,开展了硬件系统搭建和部件选型。建立了底盘4自由度动力学模型,明确了衡量转向效率的状态空间方程。提出了一种基于自抗扰控制的双重转向控制策略,建立了Simulink动力学仿真模型,并进行了转向仿真模拟。仿真结果表明,自抗扰双重转向运动控制模型横摆角速度为0.241rad/s,转弯半径为1.96m,扰动恢复时间为1.04s,相较于传统PID双重转向控制模型,该模型横摆角速度更大、转弯半径更小、恢复稳定状态更快。田间试验结果表明,底盘平均横向偏移距离为18.5cm,滑移率为4.84%,大半径转弯测试中双重转向控制底盘的转弯半径平均值相比阿克曼转向控制分别减少0.60、0.57m,平均转向时间减少4.70、3.41s。小半径转弯测试中双重转向控制底盘的转弯半径平均值比阿克曼转向控制分别减少0.52、0.49m,平均转向时间减少10.27、8.22s。 相似文献
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异步电动机调速系统自适应辨识的CMAC-ADRC算法 总被引：1，自引：0，他引：1
针对异步电动机调速系统快速响应时启动超调量大的问题,提出了一种基于自适应参数辨识的小脑模型神经网络复合自抗扰控制(CMAC-ADRC)的控制算法。将CMAC与ADRC各自的优点相结合,利用CMAC神经网络实现前馈控制,通过在线学习来抑制系统的超调量,增强系统的鲁棒性能,提高系统的快速性能,利用ADRC技术实现反馈控制,进一步增强系统的抗干扰能力。利用参考模型自适应参数辨识技术对转动惯量进行辨识,优化自抗扰补偿系数。以变频器结合异步电动机为控制对象,进行仿真,基于自适应参数辨识的CMAC-ADRC控制算法的干扰响应幅度是一阶优化自抗扰控制下干扰响应幅度的44.57%,是小脑模型神经网络复合比例-微分(CMACPD)控制下干扰响应幅度的17.69%,干扰恢复时间是一阶优化自抗扰控制下干扰恢复时间的50%,是CMAC-PD控制下恢复时间的60%。搭建MCU-CPLD-DSP控制平台进行了实验,基于自适应参数辨识的CMAC-ADRC控制算法的超调量是一阶优化自抗扰控制的45.49%,上升时间是一阶优化自抗扰控制的53.33%,干扰响应幅度是一阶优化自抗扰控制干扰响应幅度的71%,干扰恢复时间是一阶优化自抗扰控制干扰恢复时间的76.47%。 相似文献
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超声波电机作为一种新型电机,由于其结构特点,使其在运行过程中具有复杂的非线性关系,常规的PID控制策略不能满足其控制需求。针对定位控制和速度控制存在的难点,文章设计了一种新型的超声波电机控制系统,该系统结合了模糊与PID控制算法的优点,即首先采用模糊算法调节频率控制量的参数值,改变电机速度实现初步定位;其次在设定目标值附近切换成PID控制策略,通过调节两相输入电压的相位差使其精确定位。本系统通过模糊PID控制器分别实现对超声波电机两相输入电压的频率和相位差进行控制,通过实验证明,模糊PID控制策略能有效地实现对行波型超声波电机的定位控制,其定位精确性可以得到保证。 相似文献
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针对集总干扰下四旋翼飞行器的姿态控制问题,提出了一种基于线性扩张状态观测器的快速连续非奇异终端滑模控制策略。该方法通过线性扩张状态观测器来估计和补偿集总干扰的影响,提高控制器的稳定性;借助非奇异终端滑模面有限时间收敛的特性设计控制律,加快控制器的收敛速度;控制器的稳定性分析由Lyapunov函数得以证明。引入樽海鞘群算法来优化控制器中的参数,提升控制性能。进一步地,引入一维正态云模型与自适应算子来克服参数整定算法的固有缺陷,增强其优化能力。通过仿真与试验验证了本文方法的有效性与实用性,结果表明:在阵风干扰下,本文方法比线性自抗扰控制策略具有更高的跟踪精度、更强的抗干扰能力与更快的响应速度。 相似文献
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光伏发电系统常采用多级变换结构,前级采用DC/DC变换器实现MPPT和电压变换,后级完成并网电压控制。该结构可实现对每个光伏组件的控制,具有较高的效率和可靠性,控制实现也相对简单。然而光伏组件电压一般为20~35 V,220 V单相并网逆变器输入直流电压一般为400 V,要求DC/DC变换器具有较大的升压比。同时,由于光伏组件输出功率受环境影响很大,因此,要求该变换器应同时能适应较大的功率范围。 相似文献
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测量噪声对扩张状态观测器带宽的限制是影响电液伺服系统自抗扰位置控制器性能的关键问题。为此,提出了一种基于噪声抑制扩张状态观测器的改进自抗扰控制方法。建立电液伺服系统非线性模型,通过坐标变换构造链式积分器结构,明确电液伺服系统“总扰动”。引入低通滤波器抑制高频测量噪声,利用滤波后的位置信号构建改进型扩张状态观测器,补偿滤波器导致的相位滞后,分离状态反馈与扰动估计,增加新的扰动估计调节参数,调和观测器高带宽、高估计性能与噪声放大间的矛盾。采用李雅普诺夫稳定性理论证明了闭环系统的稳定性。仿真与试验结果表明,在系统受扰状态下,与传统LADRC相比,本文所提出控制方法扰动抑制能力更强,位置跟踪精度更高,为自抗扰控制器的工程应用提供了参考。 相似文献
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丘陵果园除草机器人底盘系统设计与试验 总被引：1，自引：0，他引：1
针对丘陵果园环境非结构化且复杂多变,常规的除草方式效率低等问题,设计了一种果园除草机器人底盘系统。根据果园丘陵地形地貌环境,确定车体控制方式和除草机器人底盘的总体结构方案,主要包括液压传动系统、电气控制系统等。设计配套的除草车电气控制系统和遥控接收、车载主控和导航功能的CAN通信协议。以运动控制为核心,采用角度传感器、电机驱动、车载主控、导航模块,构成闭环控制。使用自抗扰控制算法,以油阀控制电机为对象应用Simulink仿真,仿真结果显示自抗扰控制相比PID控制调节时间减少0.42s,超调幅度减小11.5%,稳定时间缩短0.14s。田间试验表明,运用自抗扰控制、结合导航功能的除草机器人行走速度均值为6.2km/h,均方差0.037km/h,作业效率0.51hm2/h,有效除草率均值97.46%,可在25°斜面上正常行走,对导航路径的跟踪误差标准差为4.732cm,运动控制响应及时,能够提高除草作业安全性和准确性。 相似文献
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为解决传统配电网运行不连贯的问题,提出柔性环网控制装置在10 kV配网中的运行方法。调整柔性环网控制装置的开关,控制装置整体的电力负荷,进而降低线路中的最大负载频率。根据配电网运行中负荷电量运行方式,调控三相交流电压,并在获得配电网电压参考波形图的基础上,利用旋转坐标系的方式切断电压闭环,实现电网瞬间故障时供电线路的转换,进而起到保障配电网的稳定运行的作用。完成相关设计后,搭建仿真实验操作台,设定10 kV配电网运行环境,人工模拟电网故障,检测该装置下配电网的持续运行能力。实验结果表明,提出的10 kV配电网运行方法,可有效地排除电力故障,以此实现配电站的持续运行。 相似文献
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电压是电能的重要指标，无功是影响电压的重要因素，通常变电站电压无功的综合控制策略采用九域图。针对九域图的分接头频繁调节影响设备使用寿命的缺陷提出了一种基于十三域的新的控制策略。通过重新分区，考虑负荷峰谷特性以及控制参数的引入，减少了分接头调节次数，提高了电压的合格率，使无功更趋合理。控制参数的引入可以使电压无功控制装置根据系统运行状态不断修正电压和无功的上下限值从而使控制策略具有一定的自适应性。本文对所提的控制策略进行的仿真研究，证明了其有效性。 相似文献
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为实现从自然环境中自动获取清洁能源,并给无线传感器和通讯模块供电,基于涡激振动及共振声学放大原理,设计了一种压电自发电装置。首先对位于该自发电装置内的压电悬臂梁复合结构进行力学分析;其次基于计算流体力学数值方法,对绕流圆柱后附加不同板长条件下的流场动力学特性进行分析,以明确悬臂梁长度对脱涡频率和升力、阻力系数的影响规律。利用有限元软件ANSYS对压电悬臂梁复合结构的横向往复振动进行数值模拟,确定了复合结构的横向振动频率随板长L的变化规律。最后对位于该装置两侧的亥姆霍兹共振器的结构尺寸进行优化设计,以使流场的脱涡频率、压电悬臂梁复合结构的一阶横向振动频率和共振器的谐振频率达到一致,从而使压电发电装置产生共振并输出最大的电能。试验结果表明,涡激振动自发电装置在5 m/s的风速下可产生两相峰峰值为6.0 V的开路电压,且上述3个频率达到一致。4~6.25 m/s为该自发电装置的自锁风速区间,在此风速范围内,自发电装置均能产生较大的电压。 相似文献