一、串联型扩张状态观测器构成的自抗扰控制器（论文文献综述）
李明阳[1]（2021）在《基于自抗扰控制技术的PMSM电流模型预测控制系统研究》文中研究说明永磁同步电机因电枢反应小、制动性好以及构造简单等诸多优点,在伺服系统及交流调速领域中得到广泛的应用。传统的电机线性控制策略,如矢量控制中常采用PI（比例、积分）串级控制,存在抗扰性能差、稳态精度低等缺点,难以达到高性能控制要求。本文对采用模型预测控制及自抗扰控制策略的永磁同步电机伺服控制系统进行研究,其主要研究内容如下:1、从提高电流动态响应速度和稳态运行精度出发,设计出有限控制集模型预测控制器应用于电机控制系统电流内环,并针对该算法在控制系统中产生的时间延迟影响,采用三阶外推预测法对延迟进行补偿;为增强电机运行时的抗负载扰动能力,设计了自抗扰控制器代替PI调节器应用于转速环,并对该转速环自抗扰控制器进行稳定性分析。通过仿真验证了电机伺服控制系统电流内环采用模型预测控制、转速外环采用自抗扰控制器的有效性。2、将位置环和转速环视为二阶系统,设计出位置、转速复合自抗扰控制器。为了进一步提高自抗扰控制器对位置与转速的跟踪效果以及抗负载扰动能力,同时也解决繁琐的调参问题,利用RBF神经网络和BP神经网络在线整定自抗扰控制器中非线性扩张状态观测器和非线性状态误差反馈的参数。通过建模仿真验证所提算法的优越性。3、为了实现永磁同步电机无传感器控制,设计出二阶线性扩张状态观测器对电机在两相静止坐标系下的电流和未知反电动势进行观测,再通过锁相环系统从反电动势中解算出电机转子位置和转速信息。为验证其可行性,与基于sigmoid（s）函数的滑模观测器无传感器控制方法进行建模仿真对比。仿真结果表明,二阶线性扩张状态观测器对转子位置和转速的估计精度更高,且在变速情况下仍能快速跟踪转速。4、搭建基于DSP-TMS320F28335的永磁同步电机驱动控制系统硬件与软件实验平台,并对硬件电路设计和软件算法的流程进行阐述。通过实验验证了电机控制系统电流环模型预测控制器、转速环和位置环自抗扰控制器以及无位置传感器控制算法的可行性。
梅栋[2]（2021）在《07MD型雷达天线稳定平台控制技术研究》文中研究说明合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar,简称SAR）是一种能够在极低能见度或其他恶劣天气条件下获得与光学摄影类似高分辨率图像的高分辨率成像雷达。其被广泛应用于军事侦查与民事监测等诸多领域。但合成孔径雷达获得清晰稳定图像的前提是雷达天线相对于目标匀速直线运动,然而在实际工作中合成孔径雷达总会受到包括载体在内的诸多扰动造成雷达成像模糊。雷达天线稳定平台作为一种可以隔离外部扰动,保障雷达天线稳定工作的关键设备,其性能的优越与否直接影响着雷达天线的成像精度。雷达天线稳定平台的主要工作是抑制各种扰动对雷达天线稳定工作的干扰,在雷达天线稳定平台机械结构与加工装配技术一定的条件下,控制算法的优劣决定着雷达天线稳定平台的稳定精度。本文以07MD型雷达天线稳定平台为研究对象,针对现有算法的不足提出一种改进的雷达稳定平台自抗扰控制算法,有效提高的稳定平台的抗干扰性能。本文分析了07MD型雷达天线稳定平台的机械结构,对07MD型雷达天线稳定平台进行数学建模,并分析稳定平台所受的各种扰动因素。通过建立各轴坐标系,对稳定平台角速度稳定原理以及各轴之间的耦合进行分析得到各轴应该补偿的角速度量。分析研究了自抗扰控制原理（ADRC）的各组成环节。通过仿真实验分析了对传统自抗扰控制器的不足之处,并根据扩张状态观测器（ESO）的本质,通过改变其输入的误差信号,提出一种改进的自抗扰控制器,并通过稳定性分析以及通过仿真与传统自抗扰控制比较等验证其有效性以及优越性。对07MD型雷达天线稳定平台进行模型简化,并根据选择的电机参数得出具体传递函数。根据简化的模型得到改进的07MD型雷达天线稳定平台自抗扰控制器算法,并对各组成部分参数进行整定,通过MATLAB仿真实验与PID和传统自抗扰算法对比验证了改进的07MD雷达天线稳定平台自抗扰控制算法优越的抗干扰性能。
张彬文[3]（2021）在《线性自抗扰控制分析、设计及整定》文中认为自抗扰控制（Active disturbance rejection control,ADRC）因其对系统“总扰动”的自发估计和抑制能力使其逐渐受到越来越多研究者的关注,同时由于其在工业领域的成功应用展现了其广泛的应用前景,但其理论研究还有待进一步加强。本文从线性自抗扰控制（Linear ADRC,LADRC）设计、分析及参数整定这一课题出发,主要对二阶自抗扰控制参数整定、针对延迟系统改进自抗扰控制参数整定、基于内模控制的改进自抗扰控制分析及基于估计状态的F-ADRC（基于微分平坦的自抗扰控制）的电力系统负荷频率控制问题进行研究,主要研究成果总结如下:1)对于LADRC,可以通过调整扩张状态观测器（Extended state observer,ESO）和反馈控制带宽来整定控制器参数,因此,和PID控制器类似,LADRC可以被视为具有多个整定参数的固定结构控制器。针对二阶LADRC提出了参数整定公式,该公式通过对一阶惯性时延对象在指定鲁棒性约束下,最小化负荷扰动衰减性能的时间乘误差平方积分来获得。通过对各类基准模型和重力排水水箱系统进行测试,验证了所提整定公式的有效性。2)针对两种延迟系统改进自抗扰控制方法,分别为延迟设计的ADRC（DD-ADRC）和基于史密斯预估器的ADRC（SP-ADRC）,提出了基于一阶惯性时延对象通过最优化具有鲁棒性约束的积分时间绝对误差获得参数整定公式。所提整定公式旨在提供统一的参数调整方法以提高控制器性能并扩展其应用范围。3)自抗扰控制设计时可以考虑将模型信息引入,得到模型辅助的自抗扰控制算法（Model-assisted ADRC,MADRC）。采用两自由度内模控制结构（TDF-IMC）对两种模型辅助的改进自抗扰控制控制方法——SP-MADRC和基于预测观测器的MADRC（PO-MADRC）进行分析。通过分析可得,在内模控制中分别取标称模型为时延对象无延迟部分和时延对象本身,同时分别取自抗扰控制的控制带宽和观测器带宽为内模控制的跟踪滤波器时间参数和抗扰滤波器时间参数的倒数,则两种控制器不仅可以实现在结构上等效,同时可以实现在控制性能保持一致。因此,可以通过内模控制来实现自抗扰控制的参数整定。4)针对电力系统负荷频率控制（Load frequency control,LFC）问题提出了一种基于估计状态的F-ADRC控制方法（基于微分平坦的自抗扰控制）。与传统的ADRC设计不同,F-ADRC控制器的阶数和增益的选择依赖于系统平坦输出,即系统状态的线性组合,而不是原有的系统串联积分模型。此外,在单区域再热汽轮机和水轮机的系统中通过附加额外的ESO来估计系统状态和未知的外部干扰。前者用于替换平坦输出中的实际系统状态,而后者用于平坦输出的轨迹规划以实现无偏跟踪。将该方法扩展应用于四区域互联LFC系统,仿真结果表明该方法可以取得满意的性能。所提方法为平坦输出不可测系统提供了一种通用的解决方法。
王铭[4]（2021）在《基于ADRC的不稳定系统控制策略研究与应用》文中研究说明不稳定系统的控制问题在国家的军事及工业发展中占有很重要的位置,因此不稳定系统控制算法的研究便至关重要。而常见的不稳定系统因其自身的不稳定特性使得系统极易遭受损坏,不适宜直接在平台上进行控制算法的验证实验,故采用体积小且整体结构简单的倒立摆控制系统来探究不稳定系统控制算法。不稳定系统通常采用传统的PID控制策略,虽然不稳定的被控对象可以被传统的PID控制器控制,但是由于不稳定系统在复平面右侧存在不稳定极点、整数阶有限的参数选择、不易调节的控制滞后以及系统模型提取不准确等特性,均使得传统的PID控制策略在对不稳定系统进行控制上不能运用自如。自抗扰控制策略自提出后便被广泛应用于控制系统中,因其自有的扰动抑制特性以及信号解耦性,使得其在各种系统上的控制效果比较理想。本文的主要工作内容如下:（1）首先,对于传统整数阶的自抗扰控制算法进行了函数和模块分析,在分析结果的基础上对其各部块功能进行改进。详细叙述了改进后的自抗扰控制算法的设计方法及其参数整定过程,并对改进后的自抗扰控制器进行了不同输入以及干扰信号作用下的仿真验证,证实了改进后的自抗扰控制器较传统的自抗扰控制器在性能上有较大提升。（2）其次,在改进后的自抗扰控制算法的基础上,提出了一种改进型分数阶自抗扰控制算法。将分数阶微积分算子引入改进型整数阶自抗扰控制器的跟踪微分器、扩张状态观测器以及非线性误差反馈控制律中。进行仿真实验,仿真结果验证了改进后的整数阶自抗扰控制器和分数阶自抗扰控制器的性能均比传统的整数阶自抗扰控制器的性能更佳,两个控制器的性能在很大程度上得到了提高,其中分数阶自抗扰控制器在整体设计和应用中表现最优。（3）最后,采用单级旋转倒立摆系统对本文提出的控制算法的应用验证实验。对于单级旋转倒立摆控制系统,先进行起摆控制器的设计;然后进行稳摆控制器的设计。本文采用两个独立的闭环控制结构来对两个角度进行控制,基于传统的自抗扰控制算法、改进后的整数阶自抗扰控制算法以及分数阶自抗扰控制算法三种控制策略进行仿真实验并对比结果。最后,将上述设计的控制器应用在单级旋转倒立摆平台中。实验结果显示,分数阶自抗扰控制器在仿真及实验中的控制性能最佳。
柳志强[5]（2021）在《基于DSP的光电跟瞄吊舱自抗扰控制技术》文中指出光电跟瞄吊舱不仅作为现代战争利器具有远距离完成对目标的捕获、瞄准、跟踪,为已方提供精确的指向性定位,以及先敌先发现和区域外攻击的能力,而且在民用领域,搭载于无人机上可以进行国土勘探、电力巡检、城市规划等具有广阔的市场价值。这都对光电跟瞄吊舱提出了苛刻的要求,即能有效地隔离外部扰动和内部扰动对视轴的干扰,并始终稳定地指向目标。随着应用环境和场景多样化和复杂化对光电跟瞄吊舱的控制精度、稳定性、抗干扰能力要求越来越高,本文以两轴两框架光电跟瞄吊舱为研究对象,以提高视轴稳定精度、抗干扰能力、鲁棒性为目标,展开了光电跟瞄吊舱自抗扰控制技术的研究。首先,建立光电跟瞄吊舱伺服控制系统数学模型。通过两轴两框架光电跟瞄吊舱的结构,载体与吊舱视轴的运动学分析,基于欧拉转换矩阵对吊舱的可控性给出了证明;在探究了光电跟瞄吊舱工作原理以及分析影响视轴稳定精度的因素基础上,开展了光电跟瞄吊舱陀螺稳定平台伺服控制系统数学模型构建的解析建模和系统辨识方法研究,对某两轴两框架光电跟瞄吊舱采用系统辨识的方法辨识出陀螺稳定平台的二阶传递函数模型。其次,结合跟踪微分器和fal函数提出了一种改进型PID控制策略,将其应用到上述辨识出的二阶传递函数模型控制中,对比经典PID控制策略的控制性能,仿真验证了改进型PID控制策略具有动态性能优异、稳定精度高的优点。接着,针对实际工作环境中经典PID、改进型PID控制器的设计对被控对象模型的严格依赖以及被控对象精准模型获取难度较大的问题,结合自抗扰控制几乎不依赖模型和主动抗扰的优势,开展光电跟瞄吊舱自抗扰控制策略研究。主要包括探究了自抗扰控制原理,分别开展了基于非线性自抗扰控制和线性自抗扰控制策略的速度环二阶自抗扰控制器设计,参数整定方法研究以及光电跟瞄系统的稳定性、抗扰性和鲁棒性等系统动态性能仿真分析。针对二阶自抗扰控制器对视轴输出端角速度扰动无法估计,严重影响光电跟瞄吊舱视轴的稳定精度和跟踪性能的问题,结合串级控制提出了一种串级线性自抗扰控制策略,设计了速度环两级串级线性自抗扰控制器,并实现了两级串级线性自抗扰控制稳定性证明和参数整定。仿真表明,系统具有抗干扰能力强、稳定精度高、鲁棒性好的优点。最后,基于TMS320F28335数字信号处理器,完成了伺服控制系统整体硬件电路设计以及程序设计,搭建了基于DSP的光电跟瞄吊舱实物验证平台,将两级串级线性自抗扰控制器应用到光电跟瞄吊舱陀螺稳定平台的电机控制中。实验结果表明依据串级线性自抗扰控制策略设计的控制器具有动态性能优异、跟踪误差小,抗干扰能力强、稳定精度高、鲁棒性好的优点。
孙明[6]（2021）在《火电机组热工过程自抗扰控制的研究与应用》文中研究说明燃煤机组热工过程普遍具有高阶惯性、时滞、非线性、多扰动、回路耦合以及不确定性等特点,使得探索更为高效的建模方法和高性能的鲁棒控制算法成为一直以来的研究热点和难点。尤其是当前火电机组需要通过深度调峰来有效平衡间歇性的新能源电力高比例接入电网引起的系统波动,使得热工过程自动控制系统的可靠性和鲁棒性面临着更为严峻的挑战。此外,分散控制系统的历史数据库中存储了因扰动或不确定因素而产生的大量过程数据,可以充分利用这些过程扰动数据,进而增强控制器的模型信息以提升控制系统的设定值跟踪、扰动抑制以及鲁棒性等控制性能。因此,本文以线性扩张状态观测器为主线,开展了广义积分串联型系统的相位分析、扰动数据驱动的扩张状态观测器模型参数智能辨识方法以及基于相位补偿的降阶自抗扰控制器设计等方面的理论研究、算例仿真与工程实现。论文主要工作有:1)在频域内详细分析了线性扩张状态观测器对总扰动进行估计和前馈补偿后,虚拟控制量与系统输出以及估计输出两者之间的广义积分串联型传递函数特性。当采用全阶扩张状态观测器时,仿真并分析了广义积分串联型逼近标准积分器串联型的影响因素;当采用低阶扩张状态观测器时,为保证广义扩张状态观测器与广义被控对象在相位上的近似同步,提出了增加部分模型信息对扩张状态观测器进行相位补偿的设计方法,算例仿真验证了该方法的有效性。2)针对零初始条件下输出信号中可能存在外部扰动作用的分量而导致闭环数据驱动建模准确性降低的问题,提出了一种利用控制回路中干扰作用产生的动态过渡到稳态这一特征的过程数据驱动扩张状态观测器参数辨识的新方法,也就是将过程数据中扰动作用结束时刻点的状态初值估计和总扰动中的确定性模型信息估计相结合,进而通过群体智能算法对模型参数进行优化和聚类分析,得到最佳辨识参数,算例仿真验证了所提建模方法的有效性和准确性。3)为了提高一类具有大惯性、时滞等特点的热工过程对象设定值跟踪能力和抗干扰性能,提出了基于相位补偿的降阶自抗扰控制设计方法,并完成了稳定性分析。考虑到运用低阶自抗扰控制器时,控制量增益难以确定的问题,给出了新的参数整定方法。而对于热工过程的多变量系统,则采用分散式相位补偿型降阶自抗扰控制策略,并将控制系统在频域内进行等效变换,揭示了自抗扰控制技术框架下的逆解耦器特性。同时,为了增强其逆向解耦能力,推导出一种针对多变量系统的相位补偿环节设计方法。算例仿真验证了所提控制算法的优越性。4)研究并解决了基于相位补偿的降阶自抗扰控制算法的逻辑组态、抗降阶扩张状态观测器饱和以及无扰切换等工程化设计中的具体问题,进而在激励式仿真机上进行了控制策略的仿真与实现。进而将其应用于现役火电机组的主汽温系统和负荷控制系统。实施结果表明所提改进自抗扰控制算法的可行性、有效性以及优越性,展现了该算法良好的工业应用前景。
王成龙[7]（2021）在《基于改进线性自抗扰技术的异步电机矢量调速研究》文中研究指明矢量控制的出现让交流电机拥有媲美直流电机的调速性能。然而矢量控制依赖于准确的数学模型,实际过程中电机参数的摄动、子系统间的耦合都会导致电机在传统PI控制下不能满足更高的性能要求。线性自抗扰控制器（Linear active disturbance rejection controller,LADRC）削弱了控制器对被控对象精确数学模型的依赖,将参数摄动、未知外扰与子系统间耦合均视为系统总扰动,通过将扩张观测器估计出的系统总扰动前馈补偿实现了对被控对象数学模型的改造,使得改造后的被控对象在传统控制下能够获得较好的控制效果。虽然LADRC参数整定简单,更易于工程应用,但在实际使用中发现LADRC的性能不够高,因此有必要对LADRC进行改进。对LADRC而言系统内部状态变量估计的准确程度对控制器的性能有较大影响。在观察传统线性扩张观测器（Linear extended state observer,LESO）与系统状态变量之间的误差后,提出引入误差微分对LESO结构进行改进的想法。与传统LESO相比改进后的LESO提高了对系统内部状态变量的观测精度、加快了观测器状态变量估计值的收敛速度。由于改进后的LESO能够对包括子系统间耦合在内的系统总扰动进行精确的估计,因而电磁转矩得到更加有效的控制。通过代数判据证明了改进控制器的稳定性,并在跟踪、抗扰以及观测精度方面对两种控制器进行了对比。最后,通过数字仿真软件对两种控制器的控制效果进行了再次验证。矢量控制通过测速装置获取电机转速信息的过程中会引入量测噪声,给电机控制带来不利影响。虽然LESO本身具有滤波作用,但是为了提高系统的响应速度、观测精度而选择较大的观测器带宽,则会削弱控制器对高频扰动的抑制性能。考虑到LESO增阶不仅可以起到增加带宽的作用,同时能够提高控制器对低频扰动的抑制性能。因此,为了更好的抑制量测噪声,将观测器输出的状态估计进行低通滤波处理以提高控制器高频抗扰能力。理论分析表明,改进后的LESO作为带通滤波器对量测噪声具有更好的抑制效果,从仿真曲线中可以发现新型控制器控制下的电机转速中噪声含量明显降低,进一步验证了控制器的有效性。
王佳垚[8]（2021）在《基于改进型ADRC光伏并网逆变器母线电压控制》文中研究指明当今时代,随着全球经济迅猛发展和科技的不断进步,人们对于能源的需求也在日益增加。与此同时,能源短缺和环境问题成为目前必须解决的难题。为了解决这些问题,新能源（如光伏、风电）作为一种清洁环保能源引起了全世界的关注。由于太阳能储能丰富、绿色环保被世界各国重点发展。光伏发电技术可以保证更加合理的途径开发太阳能。但是由于光伏发电具有随机性和波动性,易受到外界环境因素（光照强度、环境温度）的影响。因此为了提高光伏发电系统的抗扰性能,选择合适的控制策略成为了至关重要的环节。光伏并网逆变器是光伏发电系统中实现直流-交流转换的重要电力电子变换器,在并网发电中起到了决定性作用。在光伏发电系统中,并网电能的质量和系统运行效率取决于光伏发电系统是否具备很好的控制效果。本文主要对两级式光伏发电系统展开研究,以光伏并网逆变器为被控对象,选取具有较强抗扰性能自抗扰控制技术（ADRC）来提高光伏发电系统的抗扰性能。本文对光伏并网逆变器在三相静止坐标系和两相同步旋转坐标系下进行建模,并对光伏发电系统的控制策略进行了分析。针对传统控制策略抗扰性能差的缺点,将自抗扰控制技术引入光伏发电系统中。在传统自抗扰控制理论基础上,利用偏差控制原理对扩张状态观测器进行改进,以各状态变量与其观测值之间的新偏差作为其调节依据,从而获得更高的观测精度。通过频域分析法对改进型自抗扰控制器和传统自抗扰控制器的抗扰性能进行比较,并构造李雅普诺夫函数对改进型自抗扰控制器的稳定性进行了分析。通过幅频特性曲线可以看出,改进型LESO虽然中频段的相位滞后得到明显改善,但是高频段基本一致。为了获得更好的高频衰减能力,本文利用串联校正方法,在总和扰动通道上增加了一阶惯性环节,从幅频特性曲线中可以看出,带有校正环节的LESO-CL具备更好的高频衰减能力,最后利用李纳德-戚帕特稳定判据给出了LADRC-CL的稳定条件。最后在Matlab/Simulink仿真平台搭建光伏发电系统模型,通过多工况条件下的仿真,对结合校正环节的LADRC-CL和基于偏差控制原理的改进型LADRC控制策略进行了研究。验证了本文所提控制策略的有效性。
张明敏[9]（2020）在《微电网多逆变器协调与自抗扰控制方法研究》文中研究指明微电网作为缓解高比例新能源并网对电网造成冲击的重要手段,是大电网的重要支撑,在当今的电力生产与消费过程中扮演着愈加重要的角色。然而,无论工作于并网模式还是孤岛模式,高电力电子化的微电网因其组网形态的特殊性依然存在着较多问题,譬如机械旋转惯量储备不足、易与联入电网易发生电能质量交互、组网电源电压支撑能力有限等。这些问题将制约新能源的消纳水平的提升,阻碍微网商业化推广的进程,因此在走能源可持续发展战略与高用电质量需求的现实背景下亟需得到有效解决。为此,本论文充分利用微电网中分布式电源逆变系统的灵活性,针对微网并/离网模式下的谐波控制、主动惯量支撑控制、高质量供电电压控制以及电压、频率分布式协调控制等关键技术问题展开了深入的研究,旨在提高微电网安全稳定运行能力以及提升微电网接入电网的“友好性”水平。本论文主要工作与贡献包括以下几点:1、针对下垂控制型微网在并网运行时易出现的电能质量问题,提出了基于微网逆变器与电抗集成型混合有源滤波器的协调控制策略。首先分析了微网中下垂控制逆变器输出阻抗特性及其在并网模式下的关键电能质量问题。接着提出了谐波阻抗增强控制策略,该策略可有效降低下垂控制逆变器在并网运行时的谐波承载负担同时提升下垂控制逆变器对电网背景电压谐波扰动的抵抗能力。为提升微网并网时的谐波“友好性”,提出了一种低容量与集成化设计的电抗集成型混合有源滤波器,对流入电网的谐波进行集中补偿治理。介绍了该电抗集成型混合有源滤波器的工作原理、控制方式、集成化设计方法、直流侧电压控制以及动态无功补偿原理。通过建立并联微网系统谐波等效电路模型,分析了所提协调控制策略的滤波机理。最后,通过仿真与实验结果验证了所提方法与方案的有效性。2、针对高比例新能源并网导致的电力系统机械旋转惯量水平下降的问题,提出了无储能并网逆变器主动惯量支撑控制技术。首先通过建立传统同步发电机与三相并网逆变器的数学模型揭示并给出了三相并网逆变器与同步发电机在物理结构与控制结构上具有的映射关系。基于推导的映射关系,提出了耦合直流侧电容动态特性的三相并网逆变器主动惯量支撑控制策略。类比同步发电机阻尼作用原理,在并网逆变器直流侧引入物理阻尼电阻以提升并网系统的稳定性。建立了系统在直流侧物理电阻阻尼控制方式下的小信号模型,分析了直流侧串/并阻尼电阻提升系统阻尼特性的原理,对比了直流侧串/并阻尼电阻的优劣。在直流侧串电阻阻尼控制方式的基础上,进一步提出了直流侧虚拟电阻阻尼控制方式,建立了系统小信号模型以论证其与物理电阻阻尼控制方式在提升系统稳定裕度上的一致性。建立了所提控制策略下的三相并网逆变器输出阻抗模型,分析了无功控制环路对逆变器输出阻抗的影响,并基于阻抗比判据对并网逆变器对弱网的适应能力进行了分析。最后,仿真与实验结果验证了所提方法的有效性。3、针对孤岛微网内部负荷扰动频繁、供电电压支撑刚性不足的问题,深入研究了线性自抗扰控制（Linear Active Disturbance Rejection Control,LADRC）在微网主控逆变器电压控制上的应用,以实现孤岛微网高质量供电电压控制。首先系统地阐述了ADRC的基本原理、组成结构与功能作用,给出了LADRC的一般形式,并基于该一般形式介绍了LADRC的设计过程、控制参数整定方法以及频域等效形式。然后建立了主控逆变器在dq坐标系中的数学模型,明确了模型中的总和扰动量,并基于该数学模型分别建立了基于2阶线性扩张状态观测器（Linear Extended State Observer,LESO）的自抗扰（2LESO-ADRC）电压控制器与基于3阶线性扩张状态观测器的自抗扰（3LESO-ADRC）电压控制器。从频域分析的角度出发,分别建立了2LESO与3LESO补偿后的修正控制对象模型,通过分析修正控制对象的闭环传递函数得出了控制输入增益b0、观测器带宽ω0以及逆变器电路参数之间的约束关系,并进一步得出了b0的取值域,为LADRC的参数整定以及工程应用提供了有效参考。建立了涵盖反馈控制率的系统闭环传递函数,推导了2LESO-ADRC与3LESO-ADRC电压控制系统的PID等效形式,对比分析了它们各自的稳定能力。最后,实验结果验证了3LESO-ADRC对主控逆变器输出电压动态性能与抗扰能力的提升效果。4、针对下垂控制的孤岛微网存在电压与频率偏差问题,提出了基于一致性协议的电压、频率分布式协调控制方法,提升了微网抗扰能力,克服了传统集中式控制存在的通信代价大、可靠性低等问题。所提微网分布式协调控制方法包括电压分布式二次控制器与频率分布式二次控制器。对于电压分布式二次控制器:首先建立了考虑下垂控制环、电压电流双闭环以及逆变器主电路的非线性大信号模型,然后采用LADRC对大信号模型中非线性、未知的模型动态进行观测补偿,得到了准线性的二阶系统,建立了电压分布式二次控制器。接着从时域角度给出了控制器收敛性证明以及重要控制参数的设计依据,并借助切比雪夫离散化方法分析了通信延时对电压一致性收敛特性的影响;对于频率分布式二次控制器:给出了频率、有功功率的一致性控制算法,并借助李雅普诺夫定理给出了所采用的控制算法下频率与有功的收敛性证明。最后,仿真结果验证了所提控制方法在电压与频率修复、通信故障鲁棒、即插即用、抗扰等方面的优异性能以及相关理论分析的正确性。
刘玉燕[10]（2020）在《线性自抗扰控制方法及其压水堆功率控制研究》文中认为随着国内核电占比升高,在电力消纳不足,负荷波动较大,新能源接入增加,优质调峰电源有限的地区,若核电厂不参与调峰,系统将面临严重的调峰压力。国内绝大部分核电厂采用压水堆,压水堆是一个非线性、时变被控对象,存在较大不确定性和多种扰动。压水堆功率控制系统是核电厂调峰运行的关键系统,而现有压水堆功率控制系统,难以在不同功率水平和燃耗下,实现快速、平顺调节。因此,有必要尽快开展可取得良好性能的先进控制方法研究。线性自抗扰控制（Linear Active Dsturbance Rejection Control,LADRC）可以处理具有大范围及复杂结构不确定性的系统,具有结构简单,整定参数少,扰动抑制能力强,鲁棒性好等优点,已取得许多成功的应用。但对于非线性、时变系统,在工况大幅度变化时,常规LADRC控制品质有待提高。针对上述问题,本文在充分利用压水堆被控对象非线性机理模型信息的基础上,改进LADRC的线性扩张状态观测器（Linear Extended State Observer,LESO）和PD控制律设计,给出了模型辅助的LADRC参数整定方法。然后结合部分反馈线性化（Partial Feedback Linearization,PFL）和T-S模糊理论,系统地解决了压水堆被控对象非线性和参数时变等特性,给LADRC设计带来的挑战。论文主要工作如下:1.针对压水堆功率控制问题,给出了压水堆功率控制的模型辅助线性自抗扰控制器设计与参数整定方法。从等效方框图和控制器增益逼近角度分析了模型辅助LADRC和PID之间的参数对应关系,通过典型被控对象验证了模型辅助LADRC在跟踪性、抗扰性、测量噪声抑制能力以及鲁棒性方面比PID控制的优势。2.针对压水堆动力学特性和功率输出可测的特点,提出了基于降阶扩张状态观测器（Reduced-order Extended State Observer,RESO）的压水堆功率自抗扰控制。频域分析表明,在相同带宽下,能够加快LESO的观测速度,提高相位裕度,且使得参数整定更容易。首先从压水堆非线性模型推导出用于控制器设计的带有“总扰动”项的相对功率二阶模型。然后在控制器设计时结合变量代换方法,避免了将功率输出的导数项作为RESO的输入。进一步探讨了基于RESO的LADRC与PID的参数对应关系。最后采用压水堆非线性、时变模型,验证所设计的控制器性能,仿真结果表明,RESO对各种不确定性和扰动均具有良好的估计能力,基于RESO的LADRC和LQG/LTR相比,响应更快、抗扰能力更强。3.针对压水堆被控对象的非线性特点,提出了基于部分反馈线性化理论的LADRC设计方法。首先利用PFL理论,从压水堆非线性模型,推导出用于LADRC设计的带有“总扰动”项的线性二阶模型。然后针对此模型,设计了带有模型信息的LADRC,并基于Barbalat引理证明了闭环系统稳定性。最后仿真分析表明,所提PEL-LADRC复合控制器在各功率水平下,均具有良好的跟踪性、抗扰性和鲁棒性。4.针对现有压水堆T-S模糊模型构建方法的局限性,提出了 T-S模糊机理模型建模方法和基于运行数据的T-S模糊模型参数辨识方法,并给出了基于T-S模糊模型的前馈-自抗扰复合控制器设计方案,系统地解决了压水堆被控对象非线性、参数时变、冷却剂温度与堆功率水平的耦合效应和外部扰动等给LADRC设计带来的挑战。仿真结果表明,不管T-S模糊模型是从机理模型导出,还是从运行数据辨识所得,基于相对功率变化量和棒速作为前提变量的模糊模型设计的前馈-线性自抗扰控制器在全工况条件下均具有良好的控制性能,且LESO带宽较低。
二、串联型扩张状态观测器构成的自抗扰控制器（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、串联型扩张状态观测器构成的自抗扰控制器（论文提纲范文）
（1）基于自抗扰控制技术的PMSM电流模型预测控制系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景及意义 |
| 1.2 本文相关控制策略研究现状 |
| 1.2.1 模型预测控制策略 |
| 1.2.2 自抗扰控制策略 |
| 1.2.3 无传感器控制技术 |
| 1.3 本文研究内容 |
| 第二章 PMSM数学模型及矢量控制系统 |
| 2.1 永磁同步电机结构分析 |
| 2.2 永磁同步电机数学模型 |
| 2.2.1 三相静止坐标系下数学模型 |
| 2.2.2 两相静止坐标系下数学模型 |
| 2.2.3 两相同步旋转坐标系下数学模型 |
| 2.3 永磁同步电机矢量控制系统 |
| 2.3.1 矢量控制策略 |
| 2.3.2 三相电压空间矢量表示与两电平逆变器 |
| 2.4 模型预测控制原理 |
| 2.5 自抗扰控制器原理 |
| 2.5.1 跟踪微分器 |
| 2.5.2 扩张状态观测器 |
| 2.5.3 非线性状态误差反馈控制率 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 基于转速自抗扰控制的PMSM-CMPC策略 |
| 3.1 电流环模型预测控制器 |
| 3.1.1 预测模型 |
| 3.1.2 反馈校正 |
| 3.1.3 三阶延迟补偿 |
| 3.1.4 目标函数 |
| 3.2 转速环自抗扰控制器 |
| 3.2.1 数学模型 |
| 3.2.2 跟踪微分器 |
| 3.2.3 扩张状态观测器 |
| 3.2.4 状态误差反馈控制率 |
| 3.2.5 稳定性分析 |
| 3.3 仿真对比分析 |
| 3.3.1 空载仿真分析 |
| 3.3.2 抗负载扰动仿真分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于位置-转速复合自抗扰控制的PMSM-CMPC策略 |
| 4.1 位置环非线性自抗扰控制器设计 |
| 4.1.1 数学模型 |
| 4.1.2 三阶跟踪微分器 |
| 4.1.3 非线性扩张状态观测器 |
| 4.1.4 非线性状态误差反馈控制率 |
| 4.1.5 基于神经网络的自抗扰控制器 |
| 4.4 仿真对比分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 基于线性扩张状态观测器的PMSM无传感器控制 |
| 5.1 数学模型 |
| 5.2 基于滑模观测器无传感器控制 |
| 5.3 基于LESO的无传感器控制 |
| 5.4 转子位置和转速的估计方法 |
| 5.5 仿真对比分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 基于DSP的 PMSM交流调速控制系统设计 |
| 6.1 硬件系统设计 |
| 6.1.1 实验系统整体硬件结构 |
| 6.1.2 电压采样调理电路 |
| 6.1.3 电流采样调理电路 |
| 6.1.4 保护电路 |
| 6.1.5 编码器信号调理电路 |
| 6.1.6 逆变电路 |
| 6.1.7 隔离驱动电路 |
| 6.2 软件系统设计 |
| 6.2.1 主程序设计 |
| 6.2.2 中断程序设计 |
| 6.2.3 转子位置及转速计算 |
| 6.3 基于DSP的实验平台及结果分析 |
| 6.3.1 基于转速自抗扰控制的PMSM-CMPC实验 |
| 6.3.2 基于位置自抗扰控制的PMSM-CMPC实验 |
| 6.3.3 基于LESO无传感器控制实验 |
| 6.4 本章总结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 工作总结 |
| 7.2 课题展望 |
| 参考文献 |
| 硕士研究生期间的学术成果 |
| 致谢 |
（2）07MD型雷达天线稳定平台控制技术研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景与意义 |
| 1.1.1 合成孔径雷达简介 |
| 1.1.2 雷达天线稳定平台研究意义 |
| 1.2 稳定平台国内外研究现状 |
| 1.2.1 稳定平台整机研究现状 |
| 1.2.2 稳定平台控制技术研究现状 |
| 1.3 本文的主要研究工作以及章节安排 |
| 2 07MD型雷达天线稳定平台运行机理与建模分析 |
| 2.1 07MD型雷达天线稳定平台的基本结构与工作原理 |
| 2.1.1 07MD型雷达天线稳定平台的机械结构 |
| 2.1.2 稳定平台工作原理 |
| 2.2 雷达天线稳定平台所受扰动分析 |
| 2.3 雷达天线稳定平台隔离扰动机理分析 |
| 2.3.1 稳定平台坐标系建立 |
| 2.3.2 稳定平台角速度扰动隔离分析 |
| 2.4 稳定平台各轴伺服控制回路建模 |
| 2.4.1 电机及平台负载模型 |
| 2.4.2 传动机构建模 |
| 2.4.3 相关传感器与电器元件模型 |
| 2.5 07MD型雷达天线稳定平台的性能指标 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 自抗扰控制理论与研究 |
| 3.1 自抗扰控制理论简介 |
| 3.2 自抗扰控制器的基本组成部分与算法实现 |
| 3.2.1 微分跟踪器原理与实现 |
| 3.2.2 扩张状态观测器原理与实现 |
| 3.2.3 非线性状态误差反馈器原理与实现 |
| 3.2.4 系统补偿强度原理分析 |
| 3.3 自抗扰控制理论问题分析与改进 |
| 3.3.1 经典自抗扰控制问题分析 |
| 3.3.2 改进的自抗扰控制算法实现 |
| 3.4 改进的自抗扰控制器性能分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 基于改进的07MD型雷达天线稳定平台自抗扰控制系统研究 |
| 4.1 平台改进的自抗扰控制算法实现 |
| 4.1.1 07MD型雷达天线稳定平台数学模型简化 |
| 4.1.2 07MD型雷达天线稳定平台总和扰动分析 |
| 4.1.3 07MD型雷达天线稳定平台改进的自抗扰算法 |
| 4.2 平台逆观测自抗扰控制算法参数整定 |
| 4.2.1 微分跟踪器参数整定 |
| 4.2.2 改进的扩张状态观测器参数整定 |
| 4.2.3 非线性状态反馈器参数整定 |
| 4.3 系统仿真与分析 |
| 4.3.1 系统阶跃响应仿真与分析 |
| 4.3.2 系统抑制扰动能力仿真与分析 |
| 4.3.3 系统目标跟踪性能仿真与分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5.总结 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间研究成果 |
| 致谢 |
（3）线性自抗扰控制分析、设计及整定（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 自抗扰控制理论的发展概况 |
| 1.2.1 发展历程 |
| 1.2.2 研究成果 |
| 1.3 目前存在的问题 |
| 1.4 本文主要研究内容及结构 |
| 第2章 线性自抗扰控制 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 线性自抗扰控制器 |
| 2.3 基于微分平坦的线性自抗扰控制 |
| 2.3.1 微分平坦 |
| 2.3.2 基于微分平坦的线性自抗扰控制 |
| 2.4 模型辅助的线性自抗扰控制 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 基于鲁棒度的自抗扰控制参数整定 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 二阶LADRC |
| 3.3 参数整定准则 |
| 3.3.1 系统性能指标 |
| 3.3.2 鲁棒性指标 |
| 3.3.3 PID整定公式 |
| 3.4 二阶LADRC参数整定公式 |
| 3.5 基准模型仿真 |
| 3.5.1 模型简化 |
| 3.5.2 仿真结果 |
| 3.6 重力排水水箱仿真实验 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 延迟系统改进线性自抗扰参数整定 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 延迟系统LADRC控制的局限性 |
| 4.3 改进自抗扰控制设计 |
| 4.3.1 DD-ADRC控制器 |
| 4.3.2 SP-ADRC控制器 |
| 4.4 改进自抗扰控制器参数整定公式 |
| 4.4.1 参数整定准则 |
| 4.4.2 参数优化指标 |
| 4.4.3 标称FOPDT模型改进自抗扰控制器参数整定公式 |
| 4.4.4 FOPDT模型改进自抗扰控制参数整定公式 |
| 4.5 基准对象仿真研究 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 基于内模控制的改进自抗扰控制分析及整定 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 TDF-IMC控制结构 |
| 5.3 SP-MADRC控制器分析及参数整定 |
| 5.3.1 基于TDF-IMC的SP-MADRC控制器分析 |
| 5.3.2 基于TDF-IMC的SP-MADRC参数整定 |
| 5.3.3 仿真研究 |
| 5.4 PO-MADRC控制器分析及参数整定 |
| 5.4.1 基于TDF-IMC的PO-MADRC控制器分析 |
| 5.4.2 基于TDF-IMC的PO-MADRC参数整定 |
| 5.4.3 仿真研究 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 应用: 电力系统负荷频率控制 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 负荷频率控制系统(LFC) |
| 6.2.1 单区域负荷频率控制系统 |
| 6.2.2 多区域互联负荷频率控制系统 |
| 6.3 基于估计状态的F-ADRC控制(EF-ADRC) |
| 6.4 单区域LFC系统EF-ADRC控制 |
| 6.4.1 再热机组系统 |
| 6.4.2 水轮机机组系统 |
| 6.5 四区域互联LFC系统EF-ADRC控制 |
| 6.6 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 论文主要成果及创新点 |
| 7.2 未来工作展望 |
| 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 |
（4）基于ADRC的不稳定系统控制策略研究与应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 不稳定系统控制方法研究现状 |
| 1.2.2 自抗扰控制技术发展与研究现状 |
| 1.3 论文研究内容和章节安排 |
| 第2章 单级旋转倒立摆系统的分析与建模 |
| 2.1 单级旋转倒立摆系统模块组成 |
| 2.1.1 单级旋转倒立摆主体 |
| 2.1.2 数据采集模块(Q2-USB) |
| 2.1.3 功率放大器(Volt PAQ-X2) |
| 2.1.4 编码器 |
| 2.1.5 控制平台 |
| 2.2 单级旋转倒立摆系统建模及稳定性分析 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 自抗扰控制策略理论基础及设计 |
| 3.1 自抗扰控制器的发展 |
| 3.2 自抗扰控制理论基础 |
| 3.2.1 跟踪微分器 |
| 3.2.2 扩张状态观测器 |
| 3.2.3 非线性误差反馈控制率 |
| 3.3 自抗扰控制策略设计 |
| 3.3.1 非线性函数设计 |
| 3.3.2 跟踪微分器设计 |
| 3.3.3 扩张状态观测器设计 |
| 3.3.4 非线性误差反馈控制率设计 |
| 3.3.5 改进型自抗扰控制算法仿真 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 分数阶控制理论基础及分数阶自抗扰控制算法设计 |
| 4.1 分数阶控制理论基础 |
| 4.1.1 分数阶微积分的三种定义 |
| 4.1.2 分数阶微积分的Laplace变换 |
| 4.1.3 分数阶微积分基本函数 |
| 4.1.4 分数阶微积分控制器简介及实现方法 |
| 4.2 分数阶自抗扰控制器设计 |
| 4.2.1 分数阶跟踪微分器 |
| 4.2.2 分数阶扩张状态观测器 |
| 4.2.3 分数阶控制器 |
| 4.3 分数阶自抗扰控制算法仿真 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 基于Quanser单级旋转倒立摆半实物仿真平台实验验证 |
| 5.1 单级旋转倒立摆起摆控制实验与分析 |
| 5.2 单级旋转倒立摆稳摆控制实验与分析 |
| 5.2.1 传统自抗扰控制(ADRC)稳摆实验 |
| 5.2.2 改进自抗扰控制(NADRC)稳摆实验 |
| 5.2.3 分数阶自抗扰控制(FOADRC)稳摆实验 |
| 5.3 旋臂和摆杆角度仿真及实验曲线对比 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 工作总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的成果 |
| 致谢 |
（5）基于DSP的光电跟瞄吊舱自抗扰控制技术（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 光电跟瞄吊舱国外研究现状 |
| 1.2.2 光电跟瞄吊舱国内研究现状 |
| 1.2.3 光电跟瞄吊舱控制策略研究现状 |
| 1.2.4 自抗扰控制研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容与结构安排 |
| 2 光电跟瞄吊舱伺服控制系统数学模型的建立 |
| 2.1 光电跟瞄吊舱的结构与工作原理 |
| 2.1.1 两轴两框架光电跟瞄的吊舱的结构 |
| 2.1.2 载体与两轴两框架光电跟瞄吊舱运动学分析 |
| 2.1.3 光电跟瞄吊舱的工作原理 |
| 2.2 光电跟瞄吊舱稳定精度影响因素分析 |
| 2.3 光电跟瞄吊舱陀螺稳定平台伺服控制系统数学模型的建立 |
| 2.3.1 解析建模 |
| 2.3.2 系统辨识 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 光电跟瞄吊舱的改进型PID控制 |
| 3.1 速度控制器设计分析 |
| 3.2 改进型PID控制结构与原理 |
| 3.3 改进型PID控制器设计 |
| 3.4 改进型PID控制仿真 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 光电跟瞄吊舱自抗扰控制技术 |
| 4.1 非线性自抗扰控制 |
| 4.2 线性自抗扰控制 |
| 4.3 光电跟瞄吊舱非线性自抗扰控制器设计 |
| 4.3.1 光电跟瞄吊舱非线性自抗扰控制器 |
| 4.3.2 非线性自抗扰控制器参数整定 |
| 4.4 光电跟瞄吊舱线性自抗扰控制器设计 |
| 4.4.1 光电跟瞄吊舱线性自抗扰控制器 |
| 4.4.2 线性自抗扰控制器参数整定 |
| 4.5 光电跟瞄吊舱自抗扰控制仿真 |
| 4.6 串级线性自抗扰控制策略 |
| 4.6.1 两级串级线性自抗扰控制器设计 |
| 4.6.2 两级串级线性自抗扰控制扩张状态观测器收敛性证明 |
| 4.6.3 两级串级线性自抗扰控制稳定性证明 |
| 4.7 光电跟瞄吊舱串级线性自抗扰控制仿真 |
| 4.7.1 频域仿真分析 |
| 4.7.2 时域仿真分析 |
| 4.7.3 串级线性自抗扰控制器参数整定方法 |
| 4.8 本章小结 |
| 5 基于DSP的串级线性自抗扰控制实验验证 |
| 5.1 基于TMS320F28335的硬件电路设计 |
| 5.2 程序设计 |
| 5.3 实验系统的构建 |
| 5.4 光电跟瞄吊舱串级线性自抗扰控制实验验证 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 研究工作总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及成果 |
| 致谢 |
（6）火电机组热工过程自抗扰控制的研究与应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 研究进展及现状 |
| 1.2.1 热工过程控制研究现状 |
| 1.2.2 自抗扰控制理论的研究现状 |
| 1.2.3 自抗扰控制理论的应用现状 |
| 1.3 目前存在的问题 |
| 1.4 本文研究内容和技术路线 |
| 第2章 广义积分串联型的相位分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 自抗扰控制结构 |
| 2.2.1 被控系统描述 |
| 2.2.2 跟踪微分器 |
| 2.2.3 扩张状态观测器 |
| 2.2.4 状态误差反馈控制律 |
| 2.3 线性ESO的收敛性分析 |
| 2.4 广义积分串联型的相位分析 |
| 2.4.1 标准积分串联型 |
| 2.4.2 无模型信息补偿的ESO分析 |
| 2.4.3 带模型信息补偿的ESO分析 |
| 2.5 仿真研究 |
| 2.5.1 无模型信息补偿的ESO |
| 2.5.2 带模型信息补偿的ESO |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 基于扩张状态观测器的模型参数智能辨识 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 零初始条件下的数据驱动建模 |
| 3.2.1 连续系统的离散化 |
| 3.2.2 闭环扰动数据辨识分析 |
| 3.3 零终止条件下的数据驱动建模 |
| 3.4 基于ESO模型的参数智能辨识方法 |
| 3.4.1 热工过程的ESO建模 |
| 3.4.2 ESO的离散化与条件稳定 |
| 3.4.3 ESO参数的智能自寻优辨识 |
| 3.5 算例研究 |
| 3.5.1 零初始条件下的ESO参数辨识 |
| 3.5.2 基于扰动数据的ESO参数辨识 |
| 3.5.3 多变量系统的ESO参数辨识 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 基于相位补偿的降阶自抗扰控制设计 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基于相位补偿的降阶ADRC |
| 4.2.1 降阶扩张状态观测器 |
| 4.2.2 基于相位补偿的降阶ADRC设计 |
| 4.2.3 稳定性分析 |
| 4.3 I_RADRC的二自由结构分析 |
| 4.4 I_RADRC的参数整定与数值仿真 |
| 4.4.1 I_RADRC的参数对控制性能的影响 |
| 4.4.2 I_RADRC参数的整定步骤 |
| 4.4.3 数值仿真 |
| 4.5 多变量系统的分散式I_RADRC控制 |
| 4.5.1 分散式I_RADRC的解耦能力分析 |
| 4.5.2 算例研究 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 I_RADRC的工程应用 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 I_RADRC算法的工程化设计 |
| 5.2.1 自动跟踪与无扰切换设计 |
| 5.2.2 抗积分饱和方案 |
| 5.2.3 I_RADRC控制策略实现 |
| 5.3 主汽温系统的串级自抗扰控制 |
| 5.3.1 被控过程的描述 |
| 5.3.2 仿真平台试验 |
| 5.3.3 现场应用 |
| 5.4 负荷系统的分散式自抗扰控制 |
| 5.4.1 被控过程描述 |
| 5.4.2 仿真平台试验 |
| 5.4.3 现场应用 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 研究总结 |
| 6.2 进一步工作的建议与展望 |
| 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 |
（7）基于改进线性自抗扰技术的异步电机矢量调速研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 本文组织结构 |
| 第二章 异步电机数学建模与自抗扰控制基本理论 |
| 2.1 异步电机数学建模 |
| 2.1.1 坐标变换理论 |
| 2.1.2 旋转坐标系下的数学模型 |
| 2.1.3 异步电机矢量控制 |
| 2.2 自抗扰控制技术 |
| 2.2.1 跟踪微分器 |
| 2.2.2 扩张状态观测器 |
| 2.2.3 非线性状态误差反馈 |
| 2.2.4 一阶线性自抗扰控制器设计 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 异步电机电流环自抗扰控制器设计 |
| 3.1 电流环线性自抗扰控制器设计与稳定性证明 |
| 3.2 改进自抗扰控制器理论分析 |
| 3.2.1 LESO稳定性与观测误差 |
| 3.2.2 改进LESO跟踪性与收敛性 |
| 3.2.3 自抗扰控制器的稳定性与抗扰性 |
| 3.3 仿真验证 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 异步电机转速环自抗扰控制器设计 |
| 4.1 改进自抗扰控制器转速环设计 |
| 4.2 改进自抗扰控制器理论分析 |
| 4.2.1 改进LESO的收敛性 |
| 4.2.2 改进LESO的滤波性分析 |
| 4.2.3 改进LADRC跟踪性与抗扰性分析 |
| 4.3 仿真验证 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 在学期间取得的科研成果和科研情况说明 |
| 致谢 |
（8）基于改进型ADRC光伏并网逆变器母线电压控制（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 光伏发电技术研究现状 |
| 1.2.1 光伏发电国内外发展现状 |
| 1.2.2 光伏发电系统及其关键技术 |
| 1.3 光伏并网发电系统控制策略研究现状 |
| 1.4 自抗扰控制技术(ADRC)研究现状 |
| 1.5 本文主要研究工作 |
| 第二章 光伏并网发电系统数学模型及其控制策略 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 两级式三相光伏并网发电系统结构 |
| 2.3 光伏并网逆变器的数学模型和控制策略 |
| 2.3.1 光伏并网逆变器的数学模型 |
| 2.3.2 光伏并网逆变器的控制策略 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 基于改进型LADRC的光伏并网逆变器控制方法研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 光伏发电系统并网控制研究 |
| 3.2.1 光伏发电系统控制分析 |
| 3.2.2 光伏并网发电系统的控制策略 |
| 3.3 基于改进型LADRC光伏并网逆变器控制策略研究 |
| 3.3.1 三相光伏并网逆变器的抗扰范式 |
| 3.3.2 线性自抗扰控制器的设计 |
| 3.3.3 基于LADRC的光伏并网逆变器建模与设计 |
| 3.3.4 改进型二阶LESO的设计与抗扰性分析 |
| 3.3.5 改进型LADRC稳定性分析 |
| 3.4 仿真试验及结果分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 基于低通滤波和LADRC的并网逆变器控制策略研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 系统的设计与校正方法 |
| 4.2.1 控制系统设计中的校正问题 |
| 4.2.2 控制系统设计中的校正方式 |
| 4.3 基于二阶LADRC光伏逆变器控制策略设计 |
| 4.4 基于低通滤波环节和LADRC的逆变器控制策略研究 |
| 4.4.1 传统三阶LESO频域分析 |
| 4.4.2 带有低通滤波环节的LESO频域研究分析 |
| 4.4.3 带有低通滤波环节的LESO抗扰性能分析 |
| 4.4.4 带有低通滤波环节的LADRC稳定性分析 |
| 4.5 仿真试验及结果分析 |
| 4.5.1 仿真模型及参数 |
| 4.5.2 多工况下仿真及结果分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 工作的总结 |
| 5.2 工作的展望 |
| 参考文献 |
| 在学期间取得的科研成果和科研情况说明 |
| 致谢 |
（9）微电网多逆变器协调与自抗扰控制方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.1.1 可再生能源与分布式发电 |
| 1.1.2 微电网的概念、基本特征以及发展应用前景 |
| 1.2 微电网基本控制结构 |
| 1.2.1 主从控制结构 |
| 1.2.2 对等控制结构 |
| 1.2.3 分层控制结构 |
| 1.3 课题科学内容与国内外研究现状 |
| 1.3.1 微网电能质量控制研究现状 |
| 1.3.2 分布式发电高渗透背景下的低惯性问题与研究现状 |
| 1.3.3 微网逆变器输出电压高质量控制研究现状 |
| 1.3.4 孤岛微网分布式协调控制研究现状 |
| 1.4 论文研究思路与主要研究内容 |
| 第2章 微网逆变器与电抗集成型混合有源滤波器协调控制策略 |
| 2.1 下垂控制逆变器闭环输出阻抗特性分析 |
| 2.1.1 下垂控制逆变器数学建模 |
| 2.1.2 考虑功率下垂动态的输出阻抗建模 |
| 2.2 下垂控制逆变器虚拟阻抗控制 |
| 2.2.1 基波虚拟阻抗控制 |
| 2.2.2 谐波虚拟阻抗控制 |
| 2.3 下垂控制逆变器并网运行下电能质量问题分析 |
| 2.4 提出的协调控制策略 |
| 2.4.1 系统配置与工作原理 |
| 2.4.2 下垂控制逆变器谐波阻抗增强控制策略 |
| 2.4.3 谐波分频方法在静止坐标系中的频域表达 |
| 2.4.4 改进的下垂控制逆变器阻抗建模与特性分析 |
| 2.4.5 电抗集成型混合有源滤波系统综合控制 |
| 2.5 协调控制架构下滤波机理分析 |
| 2.6 仿真及实验验证 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 无储能并网逆变器主动惯量支撑控制技术 |
| 3.1 并网逆变器与同步发电机映射关系 |
| 3.1.1 同步发电机模型 |
| 3.1.2 并网逆变器数学模型 |
| 3.1.3 并网逆变器与同步发电机模型统一性论证 |
| 3.2 耦合直流电容特性的并网逆变器主动惯量支撑控制策略 |
| 3.2.1 系统结构与控制运行模式 |
| 3.2.2 同步频率谐振阻尼控制 |
| 3.2.3 直流侧电容并/串联电阻阻尼控制模式 |
| 3.2.4 直流侧虚拟电阻阻尼控制模式 |
| 3.3 关键参数设计与虚拟惯量评估 |
| 3.3.1 同步频率谐振阻尼控制参数 |
| 3.3.2 耦合调节系数 |
| 3.3.3 等效惯量评估 |
| 3.4 弱网适应性分析 |
| 3.4.1 序阻抗建模 |
| 3.4.2 弱网环境下并网稳定性分析 |
| 3.5 仿真及实验验证 |
| 3.5.1 仿真验证 |
| 3.5.2 实验验证 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 微网主控逆变器电压自抗扰控制方法 |
| 4.1 自抗扰控制基本理论 |
| 4.1.1 ADRC基本原理 |
| 4.1.2 LADRC算法 |
| 4.2 主控逆变器CVCF控制策略 |
| 4.3 主控逆变器的自抗扰控制器设计 |
| 4.3.1 三相逆变器系统数学建模 |
| 4.3.2 LESO的设计 |
| 4.3.3 LADRC控制器设计 |
| 4.4 系统关键参数整定与频域特性分析 |
| 4.4.1 控制输入增益b_0可行域确定 |
| 4.4.2 稳定能力分析 |
| 4.4.3 抗负载扰动性能分析 |
| 4.5 实验验证 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 微网电压与频率分布式二次协调控制方法 |
| 5.1 图论基础与一致性算法 |
| 5.1.1 图论知识 |
| 5.1.2 基于多智能体的一致性协议 |
| 5.2 下垂控制逆变器大信号建模 |
| 5.3 基于LADRC的微网电压分布式二次控制策略 |
| 5.3.1 LESO的设计 |
| 5.3.2 LESO误差收敛性分析 |
| 5.3.3 电压分布式二次控制器设计 |
| 5.3.4 电压分布式二次控制器收敛性分析 |
| 5.3.5 通信延时对稳定性影响分析 |
| 5.4 微网频率、有功分布式二次控制策略 |
| 5.4.1 微网频率、有功分布式二次控制器设计 |
| 5.4.2 微网频率、有功分布式二次控制器收敛性分析 |
| 5.5 仿真验证 |
| 5.5.1 仿真1:控制器整体功能测试 |
| 5.5.2 仿真2:即插即用性能测试 |
| 5.5.3 仿真3:通信故障鲁棒性能测试 |
| 5.5.4 仿真4:通信延时影响测试 |
| 5.5.5 仿真5:抗扰性能比较分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录A 攻读博士学位期间所发表的主要学术论文目录 |
| 附录B 攻读博士学位期间承担的主要科研项目 |
（10）线性自抗扰控制方法及其压水堆功率控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 主要符号对照表 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
| 1.1.1 压水堆控制系统及其局限性 |
| 1.1.2 压水堆被控对象动态特性 |
| 1.1.3 自抗扰控制的起源 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 现有压水堆控制概况 |
| 1.2.2 自抗扰控制研究现状 |
| 1.3 本课题的主要研究内容 |
| 第2章 模型辅助的自抗扰控制及其参数整定 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 自抗扰控制特点 |
| 2.3 LADRC控制系统描述 |
| 2.3.1 被控对象描述 |
| 2.3.2 系统扩张状态后的状态方程描述 |
| 2.3.3 线性连续扩张状态观测器 |
| 2.3.4 线性状态误差反馈控制律 |
| 2.3.5 控制系统方框图 |
| 2.4 LADRC的参数物理意义和整定 |
| 2.4.1 控制系统的频带宽度 |
| 2.4.2 ω_o的意义和选取 |
| 2.4.3 ω_c的意义和选取 |
| 2.4.4 LADRC参数整定 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 模型辅助LADRC和PID的参数关系 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 方法一 |
| 3.2.1 几个重要结论 |
| 3.2.2 例题 |
| 3.3 方法二 |
| 3.3.1 鲁棒稳定性的度量 |
| 3.3.2 例题 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 基于降阶状态观测器的压水堆功率自抗扰控制 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 压水堆堆芯模型 |
| 4.2.1 压水堆堆芯非线性模型 |
| 4.2.2 模型变换 |
| 4.3 基于RESO的LADRC |
| 4.4 仿真分析 |
| 4.4.1 不同LADRC性能比较 |
| 4.4.2 模型不确定性 |
| 4.4.3 抗扰性 |
| 4.4.4 鲁棒性 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 基于部分反馈线性化的压水堆功率自抗扰控制 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 PWR堆芯非线性模型的PFL设计 |
| 5.3 PWR的LADRC设计 |
| 5.4 闭环系统稳定性 |
| 5.5 控制性能评价 |
| 5.5.1 跟踪性 |
| 5.5.2 抗扰性 |
| 5.5.3 鲁棒性 |
| 5.5.4 比较 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 压水堆模糊建模及模糊自抗扰控制 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 用于LADRC设计的非线性模型 |
| 6.3 压水堆非线性系统的模糊建模 |
| 6.3.1 非线性项的T-S模糊表示 |
| 6.3.2 压水堆二阶非线性模型的T-S模糊近似 |
| 6.3.3 基于运行数据的压水堆T-S模糊模型辨识 |
| 6.4 基于T-S模糊模型的压水堆功率控制器设计 |
| 6.4.1 基于T-S模糊模型的LADRC设计 |
| 6.4.2 基于T-S模糊模型的前馈控制设计 |
| 6.5 仿真分析 |
| 6.5.1 基于非线性模型解析的模糊模型LADRC性能 |
| 6.5.2 基于运行数据辨识的模糊模型LADRC性能 |
| 6.5.3 基于两种模型构建方法所得控制器的性能比较 |
| 6.6 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 研究结论 |
| 7.2 未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的主要论文及其它成果 |
| 攻读博士学位期间参加的科研工作 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
四、串联型扩张状态观测器构成的自抗扰控制器（论文参考文献）
- [1]基于自抗扰控制技术的PMSM电流模型预测控制系统研究[D]. 李明阳. 南京信息工程大学, 2021(01)
- [2]07MD型雷达天线稳定平台控制技术研究[D]. 梅栋. 常州大学, 2021(01)
- [3]线性自抗扰控制分析、设计及整定[D]. 张彬文. 华北电力大学(北京), 2021(01)
- [4]基于ADRC的不稳定系统控制策略研究与应用[D]. 王铭. 长春理工大学, 2021(02)
- [5]基于DSP的光电跟瞄吊舱自抗扰控制技术[D]. 柳志强. 西安工业大学, 2021(02)
- [6]火电机组热工过程自抗扰控制的研究与应用[D]. 孙明. 华北电力大学(北京), 2021(01)
- [7]基于改进线性自抗扰技术的异步电机矢量调速研究[D]. 王成龙. 天津理工大学, 2021(08)
- [8]基于改进型ADRC光伏并网逆变器母线电压控制[D]. 王佳垚. 天津理工大学, 2021(08)
- [9]微电网多逆变器协调与自抗扰控制方法研究[D]. 张明敏. 湖南大学, 2020
- [10]线性自抗扰控制方法及其压水堆功率控制研究[D]. 刘玉燕. 华北电力大学(北京), 2020(06)