导　　师： 吴青华

授予学位： 博士

作　　者： ;

机构地区： 华南理工大学

摘　　要： 本文设计了一种基于逻辑开关控制的切换控制器并从理论上证明了切换控制器与被控系统组成的闭环系统的稳定性,并将该切换控制器应用于同步发电机的励磁控制、调速控制、电力系统稳定器(PSS)设计、双馈感应风力发电机的协调控制、双馈感应风力发电机的惯性控制中,并通过仿真分析验证了所设计控制器的性能。本文的主要工作可以总结为以下几个方面:一、提出了更宽松的逻辑开关控制器可行性假设条件,即不要求非线性系统的跟踪误差及其导数的初始值包含在预先设计的误差区间内。在松弛可行性假设条件下,从理论上证明了逻辑开关控制器在非线性系统中出现冲击性扰动时,能够使系统的跟踪误差及其导数可以在二值开关信号的作用下回到预先设计的误差区间内。在此基础上,设计了一种切换控制器。切换控制器根据一个状态切换判断条件在一个逻辑开关控制器和一个连续控制器之间切换运行。当系统中出现冲击性扰动时,切换控制器切换到逻辑开关控制器。开关控制器利用非线性系统最大的控制能量使系统回到预先设定的误差区间内运行,进而切换控制器从开关控制器切换到连续控制器使得非线性系统渐进收敛到原来的平衡点运行。本文从理论上证明了由上述切换控制器和非线性系统构成的闭环系统的稳定性,并给出了非线性系统经受冲击性扰动后跟踪误差及其导数的边界值及恢复时间。二、将切换控制器应用于同步发电机的励磁控制和调速控制。设计了切换励磁控制器在一个开关励磁控制器和一个常规连续励磁控制器之间切换,设计了切换调速器在一个开关调速器和一个常规连续调速器之间切换。切换调速器的设计过程中考虑了同步发电机汽轮机及其控制系统的详细模型,开关调速器的动作依照汽轮机汽门快速开关动作特性

关 键 词： 逻辑开关控制 切换系统 电力系统稳定性 双馈感应风力发电机

领　　域： []