一种基于阻抗回比矩阵的MIMO级联系统稳定性分析方法

    公开(公告)号:CN106125715B

    公开(公告)日:2018-06-19

    申请号:CN201610454774.0

    申请日:2016-06-21

    Abstract: 本发明公开了一种基于阻抗回比矩阵的MIMO级联系统稳定性分析方法,以高铁车网级联系统为对象,包括推导计算系统的等效前级输出阻抗,推导计算系统的等效后级输入导纳,计算系统整体传递函数并获得回比矩阵,估计回比矩阵特征值并限制其分布区域,特征值分布区域设置禁区,获得降低保守性的MIMO系统稳定性判据。推导计算系统的等效前级输出阻抗和后级输入导纳是获得系统整体传递函数的前提,是进一步获得级联系统回比矩阵的必要条件;盖尔圆定理是设置禁区限制回避矩阵特征值范围,进一步降低判据保守性的基础。该判据方法适用于MIMO级联系统的稳定性分析,可以简单有效地分析MIMO级联系统稳定性,并且保守性相较于现有的奇异值判据、范数判据等都更小。

    一种基于自抗扰控制的高铁牵引网低频振荡抑制方法

    公开(公告)号:CN105119307B

    公开(公告)日:2018-06-12

    申请号:CN201510560989.6

    申请日:2015-09-06

    Abstract: 本发明公开了一种基于自抗扰控制的高铁牵引网低频振荡抑制方法,针对动车组变流器这种强耦合非线性系统,引入非线性自抗扰控制器,包括跟踪微分器(tracking differentiator,TD)、扩张状态观测器(extended State observer,ESO)和非线性反馈控制律(nonlinear states error feedback control laws,NLSEF)三部分,基于自抗扰控制器的瞬态直接电流控制策略的实现。该方法容易实现,根据整流器状态空间模型,通过编写自抗扰控制模块的功能函数;跟踪微分器:给定直流环节电压值udcr,当输入信号发生变化时,为使其输出能够在有限的时间内无超调的跟踪输入信号,安排过渡过程;扩张状态观测器:使中间直流电压输出udc和输入控制量u来实时跟踪估计变流器的状态和扰动;对扰动给予动态补偿,求取误差反馈控制量u0。如此可以实现控制器较强的鲁棒性和良好的控制品质,提高控制系统稳定性,以较低的成本解决动车组‑牵引网电气量低频振荡的问题。

    一种基于阻抗回比矩阵的MIMO级联系统稳定性分析方法

    公开(公告)号:CN106125715A

    公开(公告)日:2016-11-16

    申请号:CN201610454774.0

    申请日:2016-06-21

    CPC classification number: G05B23/0243 G05B2219/24065

    Abstract: 本发明公开了一种基于阻抗回比矩阵的MIMO级联系统稳定性分析方法,以高铁车网级联系统为对象,包括推导计算系统的等效前级输出阻抗,推导计算系统的等效后级输入导纳,计算系统整体传递函数并获得回比矩阵,估计回比矩阵特征值并限制其分布区域,特征值分布区域设置禁区,获得降低保守性的MIMO系统稳定性判据。推导计算系统的等效前级输出阻抗和后级输入导纳是获得系统整体传递函数的前提,是进一步获得级联系统回比矩阵的必要条件;盖尔圆定理是设置禁区限制回避矩阵特征值范围,进一步降低判据保守性的基础。该判据方法适用于MIMO级联系统的稳定性分析,可以简单有效地分析MIMO级联系统稳定性,并且保守性相较于现有的奇异值判据、范数判据等都更小。

    一种H∞控制器及动车组网整流器的控制方法

    公开(公告)号:CN106227041A

    公开(公告)日:2016-12-14

    申请号:CN201610790797.9

    申请日:2016-08-31

    CPC classification number: G05B13/042

    Abstract: 本发明公开了一种H∞控制器及动车组网整流器的控制方法,包括以下步骤:建立动车组网侧整流器的数学模型;建立H∞控制器控制标准型的状态方程;选择权函数;用粒子群算法整定和优化权函数和黎卡梯不等式中的待定参数;根据权函数通过黎卡梯不等式求解H∞控制器;本发明提高了整流器的控制稳定性,降低了动车组网侧整流部分直流环节电压超调过大和其波动性;并且通过粒子群算法对待定参数进行整定和优化,提高了控制系统的动态性能和抗干扰性能。

    一种基于多变量控制的高铁低频振荡过电压阻尼方法

    公开(公告)号:CN105223810A

    公开(公告)日:2016-01-06

    申请号:CN201510558166.X

    申请日:2015-09-06

    Abstract: 本发明公开了一种基于多变量控制的高铁低频振荡过电压阻尼方法,包括动车组网侧整流器状态空间模型的建立,多变量反馈控制矩阵的设计,状态观测器及状态观测矩阵的设计,设置值计算模块的设计,前馈控制的设计。建立状态空间模型是控制方法实现的前提;状态观测器用于估计直流环节谐振部分的电压和电流量以用于控制计算,这样可以不用额外增加量测装置;本发明中,状态量的估计值和设置值之差经过多变量反馈矩阵组织整合,多变量反馈矩阵通过线性二次型最优控制算法计算得到,能够合理平衡控制输入消耗与控制性能需求间矛盾的功能;前馈控制用以进一步加快控制的动态响应特性。此外,该控制方法能有效抑制牵引网-动车组电气量低频振荡的问题。

    一种基于自抗扰控制的高铁牵引网低频振荡抑制方法

    公开(公告)号:CN105119307A

    公开(公告)日:2015-12-02

    申请号:CN201510560989.6

    申请日:2015-09-06

    Abstract: 本发明公开了一种基于自抗扰控制的高铁牵引网低频振荡抑制方法,针对动车组变流器这种强耦合非线性系统,引入非线性自抗扰控制器,包括跟踪微分器(tracking differentiator,TD)、扩张状态观测器(extended State observer,ESO)和非线性反馈控制律(nonlinear states error feedback control laws,NLSEF)三部分,基于自抗扰控制器的瞬态直接电流控制策略的实现。该方法容易实现,根据整流器状态空间模型,通过编写自抗扰控制模块的功能函数;跟踪微分器:给定直流环节电压值udcr,当输入信号发生变化时,为使其输出能够在有限的时间内无超调的跟踪输入信号,安排过渡过程;扩张状态观测器:使中间直流电压输出udc和输入控制量u来实时跟踪估计变流器的状态和扰动;对扰动给予动态补偿,求取误差反馈控制量u0。如此可以实现控制器较强的鲁棒性和良好的控制品质,提高控制系统稳定性,以较低的成本解决动车组-牵引网电气量低频振荡的问题。

    一种基于模型的CRH3型动车组牵引逆变器IGBT开路故障诊断方法

    公开(公告)号:CN105243258B

    公开(公告)日:2018-05-01

    申请号:CN201510556566.7

    申请日:2015-09-06

    Abstract: 本发明是一种基于模型的CRH3型动车组牵引逆变器IGBT开路故障诊断方法,其步骤是:(1)建立牵引逆变器的键合图模型;(2)推导出模型的系统行为约束方程;(3)基于系统行为约束方程,利用最小二乘法,对当前各开关的状态进行辨识;(4)将控制系统给出的各IGBT脉冲信号(0、1表示)与当前各开关的状态(0、1表示)进行作差,得到六个故障识别向量;(5)若故障识别向量中有元素大于0,则说明相应的IGBT发生开路故障。本发明提出的基于模型的CRH3型动车组牵引逆变器IGBT开路故障诊断方法可以在任意一个或者两个IGBT发生故障时快速准确地对故障进行检测、定位。并且本发明解决了基于模型方法在本领域无法完成多故障识别的问题。

    一种基于多变量控制的高铁低频振荡过电压阻尼方法

    公开(公告)号:CN105223810B

    公开(公告)日:2017-10-24

    申请号:CN201510558166.X

    申请日:2015-09-06

    Abstract: 本发明公开了一种基于多变量控制的高铁低频振荡过电压阻尼方法,包括动车组网侧整流器状态空间模型的建立,多变量反馈控制矩阵的设计,状态观测器及状态观测矩阵的设计,设置值计算模块的设计,前馈控制的设计。建立状态空间模型是控制方法实现的前提;状态观测器用于估计直流环节谐振部分的电压和电流量以用于控制计算,这样可以不用额外增加量测装置;本发明中,状态量的估计值和设置值之差经过多变量反馈矩阵组织整合,多变量反馈矩阵通过线性二次型最优控制算法计算得到,能够合理平衡控制输入消耗与控制性能需求间矛盾的功能;前馈控制用以进一步加快控制的动态响应特性。此外,该控制方法能有效抑制牵引网‑动车组电气量低频振荡的问题。

    一种基于模型的CRH3型动车组牵引逆变器IGBT开路故障诊断方法

    公开(公告)号:CN105243258A

    公开(公告)日:2016-01-13

    申请号:CN201510556566.7

    申请日:2015-09-06

    Abstract: 本发明是一种基于模型的CRH3型动车组牵引逆变器IGBT开路故障诊断方法,其步骤是:(1)建立牵引逆变器的键合图模型;(2)推导出模型的系统行为约束方程;(3)基于系统行为约束方程,利用最小二乘法,对当前各开关的状态进行辨识;(4)将控制系统给出的各IGBT脉冲信号(0、1表示)与当前各开关的状态(0、1表示)进行作差,得到六个故障识别向量;(5)若故障识别向量中有元素大于0,则说明相应的IGBT发生开路故障。本发明提出的基于模型的CRH3型动车组牵引逆变器IGBT开路故障诊断方法可以在任意一个或者两个IGBT发生故障时快速准确地对故障进行检测、定位。并且本发明解决了基于模型方法在本领域无法完成多故障识别的问题。

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