文章-世纪中文出版社

徐红城1 沈忱2 倪之越1 张强3 《中国电力技术》 2019年6期

摘要:

模型预测功率控制具有动态响应快、约束条件处理简单、稳定性高等优点，广泛应用在并网逆变器的控制中。传统的控制过程存在延时、计算量大、功率波动大等问题。因此，在传统模型预测功率控制理论的基础上，基于单步预测功率控制提出两步预测功率控制方法，并在Matlab/Simulink中搭建仿真模型，对单步预测与两步预测进行对比分析，仿真结果表明，单步预测与两步控制都可以对参考功率进行准确追踪，但两步预测的功率波动和畸变率更小，控制性能更好。

水轮机调节系统非线性模型预测控制器设计下载：24 浏览：275

周文军《发电技术与研究》 2020年7期

摘要:

基于麦克劳林展开公式,对水轮机调节系统(hydro-turbine governing system,HTGS)中的非线性项进行近似处理,引入Takagi-Sugeno (TS)模糊控制处理麦克劳林展开式中的非线性项,建立水轮机调节系统的TS模糊模型。基于TS模糊模型以及所定义的目标函数,设计了一种适用于水轮机调节系统的非线性模型预测控制器(nonlinear model predictive controller,NMPC)。考虑到水轮机调节系统的约束问题,引入二次规划(quadratic programming,QP),求解系统约束下的最优控制器输出。通过数值模拟评估所设计的基于二次规划的非线性模型预测控制器(quadratic programming-based nonlinear model predictive controller,QPNMPC)的性能,模拟结果表明:所设计的QPNMPC控制器能够有效地控制水轮机调节系统的输出功率,且相比于传统的PID控制器具有一定的优点。

基于模型预测的三电平PWM变流器直接功率控制下载：21 浏览：225

李慧敏李慧范新桥《发电技术与研究》 2019年6期

摘要:

为了满足脉宽调制型变流器功率响应速度快以及绝缘栅双极型晶体管开关频率恒定等要求,提出了基于模型预测的直接功率控制策略用于三电平PWM变流器。该控制策略采用电压外环、功率内环的双闭环控制,外环省略了锁相环环节,简化了控制系统结构;内环无需PI调节器,参数设计简单,响应速度快。利用MATLAB/SIMULINK仿真平台搭建了三电平中性点箝位型PWM变流器模型,对比分析了提出的控制策略与传统PI控制的效果。仿真结果表明,新的控制策略有效降低了交流侧电流总谐波失真率,提高了交流侧功率因数,具有良好的动态和稳态性能。

中国夏季降水的组合统计降尺度模型预测研究下载：78 浏览：285

刘颖1 任宏利1 张培群1 左金清1 田奔1 万江华1 李永生3 《气候变化研究》 2020年3期

摘要:

现阶段的动力气候模式尚不能满足东亚区域气候预测的实际需求,这就需要动力和统计相结合的方法,将动力模式中具有较高预测技巧的大尺度环流信息应用到降水等气象要素的统计预测模型当中,以改善后者预测效果。本文中所介绍的组合统计降尺度模型,可将动力气候模式预测的大尺度环流变量和前期观测的外强迫信号作为预测因子来预测中国夏季降水异常。交叉检验结果显示,组合统计降尺度预测模型的距平相关系数较原始模式结果有较大提高。在实时夏季降水预测中,2013～2018年平均的预测技巧相对较高,趋势异常综合检验(PS)评分平均为71.5分,特别是2015～2018年平均的PS评分预测技巧达到72.7分,总体上高于业务模式原始预测和业务发布预测的技巧。该组合统计降尺度模型预测性能稳定,为我国季节预测业务提供了一种有效参考。

利用人工神经网络模型预测西北太平洋热带气旋生成频数下载：35 浏览：329

海滢1 陈光华2 《气候变化研究》 2019年6期

摘要:

通过对60年(1950～2009年)北半球夏、秋季(6～10月)热带气旋(TC)频数与春季(3～5月)大尺度环境变量的相关分析,挑选出8个相关性较高的前期预报因子建立人工神经网络(ANN)模型,对2010～2017年8年夏、秋季TC频数进行回报,并将回报结果与传统多元线性回归(MLR)方法所得结果进行对比分析。结果表明,ANN模型对60年历史数据的拟合精度高,相关系数高达0.99,平均绝对误差低至0.77。在8年回报中,ANN模型相关系数为0.80,平均绝对误差为1.97;而MLR模型相关系数仅为0.46,平均绝对误差为3.30。ANN模型在历史数据拟合和回报中的表现都明显优于MLR模型,未来可考虑应用于实际的业务预测中。

基于模型预测控制的微电网群分布式优化调度下载：90 浏览：509

吴成辉林声宏夏成军管霖《电网技术研究》 2020年6期

摘要:

微电网群由多个微电网互联构成并以集群的形式运行,能够实现微电网间的能量互补,显著提高可再生能源消纳能力和系统运行可靠性。结合同步型交替方向乘子法(alternating direction method of multipliers,ADMM)和模型预测控制(model predictive control,MPC),提出了一种微电网群分布式优化调度策略。采用同步型ADMM求解MPC中的优化问题,每个子微电网同步计算本地的子问题,同时引入有限时间一致性算法传递迭代计算过程所需的期望交换功率信息,实现完全分布式计算。算例计算结果表明,基于MPC的优化调度策略能够有效降低系统运行成本,分布式优化算法具有良好的收敛性,并且计算结果与集中式算法一致;该方法在通信拓扑发生改变的情况下依然有效,具有较高的可靠性。

基于光伏并网逆变器的一种矢量角补偿法有限控制集模型预测控制研究下载：79 浏览：471

陆治国王友廖一茜《电网技术研究》 2018年10期

摘要:

有限控制集模型预测控制(finite control set model predictive control,FCS-MPC)提供了一种与众不同的能量处理方法,将功率变换器当做离散和非线性的执行器。它具有无须解耦运算和安装脉冲宽度调制(pulse width modulation,PWM)调制器等优点,被广泛应用于电力电子变换器。传统FCS-MPC在延时补偿问题上采用拉格朗日外推法对未来参考值进行修正,但这种方法在出现阶跃变化时峰值较大。考虑到三相系统变量的矢量表示法后,能够根据一次采样时间的矢量角变化来估算未来参考值。因此,该文基于光伏并网逆变器,运用矢量角补偿法对FCS-MPC延时补偿后带来的未来参考值偏离进行修正,研究光伏光照强度变化时并网的动态控制效果,这个简单的补偿方法允许预测控制模型包含延时,并能够避免受控变量出现较大的纹波,同时该文在代价函数中加入了开关频率约束项,减少开关损耗,同时不会造成输出电流畸变。最后通过Matlab/Simulink仿真和实验,验证这种模型预测控制器在光照波动时并网运行过程中具有良好的控制性能,并论证此方法的可行性。

三相四桥臂并网逆变器约束模型预测控制下载：75 浏览：497

陈启宏罗潇汝张立炎《电网技术研究》 2018年10期

摘要:

提出了基于并行神经网络优化的约束模型预测控制(model predictive control,MPC),应用于光伏并网逆变器中,提高光伏发电并网电能质量。建立了三相四桥臂逆变器的精确模型,分析约束模型预测控制算法的原理,在约束条件中加入输出变量和控制变量的约束,突破有限子集和无约束预测控制方法的限制。将并行神经网络递归优化算法用于求解约束预测控制优化问题中,提高单步优化问题的求解速度。利用FPGA的并行计算能力,在FPGA中运行神经网络在线优化求解,实现预测控制算法的实时运行。实验结果表明:采用该算法的并网逆变器输出电流偏差小,总谐波畸变率小,可以提高并网电能质量,验证了该算法的可行性和有效性。

基于模型预测控制的轮式移动机器人轨迹规划下载：47 浏览：487

尤波1 王明睿1 李智1 丁亮2 《建模与系统仿真》 2020年9期

摘要:

针对轮式移动机器人(Wheeled Mobile Robot-WMR)自身欠驱动的特点,并考虑到实际工作时的各种约束和限制,提出了一种基于模型预测控制(Model Predictive Control–MPC)的多约束轨迹规划方法。可以对车体自身的运动学约束、物理约束以及避障等约束进行集中有效的处理,可以生成符合车体自身模型特点并满足各种约束的可行轨迹,充分保证了轮式移动机器人自主行驶的可行性,安全性,高效性。仿真结果充分验证了该方法的有效性。

基于IMC观测器的永磁同步电机预测控制下载：65 浏览：462

任志玲张钟保侯利民张广全林冬赵星《建模与系统仿真》 2019年2期

摘要:

预测控制策略应用于永磁同步电机控制系统中可以实现快速的动态响应和高精度的跟踪控制,但依赖电机的数学模型,负载扰动会影响系统的控制性能。提出一种基于内模控制(IMC)的观测器与预测控制相结合的控制方法,基于模型预测控制算法和无差拍电流预测控制算法设计速度外环控制器和电流内环控制器以构成双环预测控制系统,设计IMC观测器估计负载扰动,据此产生转矩电流补偿量作为速度环的前馈补偿,实现扰动抑制。仿真结果表明,所提出的方法能够提高控制系统的动态响应性能和稳态精度,增强系统的鲁棒性。

基于模型预测控制的汽车操纵逆问题研究下载：57 浏览：470

刘英杰刘云郭姗姗《建模与系统仿真》 2018年4期

摘要:

为解决汽车操纵动力学研究往往存在驾驶员建模难的问题,提出一种汽车操纵逆动力学研究方法。基于模型预测控制(MPC)方法,以驾驶员对汽车施加的转角输入为控制变量,以精确地跟踪给定的路径为控制目标,将汽车操纵逆动力学中的高速情况下完成给定路径跟踪的最优控制问题转化为二次规划问题,并利用有效集法求解。计算结果表明,模型预测控制方法在求解多控制变量和多复杂约束的车辆运行轨迹的最佳转向输入问题时具有较高计算精度的优势,能够控制车辆在高速情况下完成给定路径的跟踪。该方法能够用于汽车超车换道操纵性能的分析。

数据驱动预整定自适应子空间模型预测控制下载：55 浏览：463

韩璞刘淼贾昊《建模与系统仿真》 2018年3期

摘要:

针对电厂过热汽温系统的大迟延、大惯性、时变等的特性,研究其预测控制问题,提出一种数据驱动预整定自适应子空间模型预测控制方法 PTA-MPC(Pre Tuning Adaptive Subspace Model Predictive Control),结合子空间辨识和状态空间预测控制的优点。通过子空间辨识得到多个工况在输入信号满足持续激励的情况下的状态空间模型。通过状态空间模型递推出预测控制律,利用粒子群算法对各工况下的控制器参数进行整定。采用最小二乘参数估计的方法将多工况下的状态空间模型及预测控制器参数进行平滑处理。给出了PTA-MPC在串级控制中设计的步骤。仿真实验的结果验证了所提方法的有效性。

基于模型预测控制算法的轻型长航程AUV航控系统研究下载：59 浏览：258

黄琰1,2,3 胡峰1,2 俞建成1,2 乔佳楠1,2 王振宇1,2 谢宗伯1,2 《海洋研究》 2021年6期

摘要:

针对海洋时变中小尺度过程长期精细观测需求,研制了一种轻型长航程AUV。这种AUV的最大特征是借鉴了水下滑翔机的变浮力、重心可调执行机构,使得其具备海洋环境自适应能力,可在不同海水密度条件下实现零攻角高效航行。首先介绍了轻型长航程AUV的系统组成,讨论了这种可变浮力、可调重心AUV的航行控制系统设计;针对这种AUV新增的浮力和重心两个控制输入量间存在系统耦合的问题,开展了基于模型预测算法的零攻角定深航行控制器研究,着重阐述和推导了控制目标的修正、面向控制的动力学建模以及模型预测控制器的设计过程;最后通过仿真验证了所述方案和方法的可行性。该研究有利于提高轻型长航程AUV的航行效率,进一步提升AUV的续航能力。

快速矢量选择的三矢量PWM整流器模型预测低频控制下载：82 浏览：485

杨兴武杨帅王涛徐依明《电力研究》 2020年6期

摘要:

传统有限矢量集的模型预测控制(finite control set model predictive control,FCS-MPC)存在计算量大、开关频率不固定以及采样频率低时控制精度差的问题。针对这一问题,为两电平三相整流器提出一种快速矢量选择的三矢量模型预测低频控制。以无差拍控制原则得到了整流器的电压参考矢量,简化了预测过程;由功率跟踪控制的指标函数推导得到电压跟踪控制的指标函数;最后,根据扇区确定控制周期作用的2个有效矢量和零矢量,由电压跟踪控制函数得到了3个矢量的作用时间。通过仿真验证可知,与传统FCS-MPC相比,所提方法能够快速选择电压矢量,实现开关频率的固定,减小功率脉动并降低开关频率。

柔性直流输电系统显式模型预测低复杂度控制技术下载：86 浏览：489

张虹1 孔冠荀2 杨杨1 葛得初2 代宝鑫1 《电力研究》 2020年1期

摘要:

建立电压源型换流器的高压直流输电系统三阶分段仿射系统模型。针对传统的模型预测控制需要滚动优化的缺点,应用显式模型预测控制的方法,通过多参数二次规划来对状态空间进行凸划分,将原本大量的在线控制计算过程转移到离线阶段进行预计算。为降低其离线计算的复杂度,引入分离函数和误判点的概念,通过严格分离饱和分区的方法,减少需要预计算和划分的分区数量,也间接加快了在线计算时状态量搜索对应分区的速度。通过仿真分析验证了嵌入分离函数后,在负载突增和系统参数变化等环境下显式模型预测控制的控制性能。

考虑多种储能的微能源网多时间尺度协同调度下载：84 浏览：492

卢芳1 王晓梅1 李勇钢1 殷爽睿2 艾芊2 刘祥波1 杨小婷1 《电力研究》 2019年11期

摘要:

为应对含不同类型储能微能源网在实际运行中面临的多种不确定因素,在给出考虑储电、储热、储气设备参与的微能源网日前经济调度策略的基础上,以跟踪日前微能源网与外网交互功率及储能设备能量状态优化结果为主要目标,并尽可能提高可再生能源利用率,基于模型预测控制方法建立了微能源网多时间尺度协同调度模型。算例结果表明,所提方法能有效应对间歇性可再生能源出力波动与负荷预测误差,在保证各储能设备日运行能量平衡的前提下,提出了可控元件的日内平滑出力策略,并提高了微能源网对风电、光伏的消纳能力。

基于自适应模型预测控制的区域能源互联网两阶段协同调度下载：73 浏览：477

殷红旭刘春秀赵金勇耿洪彬李仟成《电力研究》 2018年10期

摘要:

为解决系统内风光可再生能源及冷热电负荷的不确定性造成的运行困难,实现机组出力的精确化和平滑控制,提出一种基于自适应模型预测控制的两阶段区域能源互联网协同优化策略,将优化调度分为日前和日内两个阶段。在日前调度阶段,以总运行成本最小为目标建立系统经济调度机组组合模型;在日内优化阶段,采用自适应的模型预测控制方法,基于各机组的实际运行状态,以前一阶段优化调度出力为参考,对未来有限时域内系统各机组运行状态进行实时滚动修正,消除不确定性的影响,确保系统的稳定运行。算例分析验证了所提出模型及方法的有效性和可行性。

基于模型预测的永磁同步电机控制策略下载：55 浏览：446

陈帅帅俞建定崔玉邹洪彬《天线研究》 2020年4期

摘要:

本文针对永磁同步电机,在建立完整的数学模型的基础上,介绍了基于模型预测的永磁电机控制策略。相对传统的PI调节,模型预测控制具有更好的动态响应特性,过度阶段更为平滑。针对低速或者零速状态下的转子角度无感估算,分析了高频注入、滑模观测器和模型参考自适应等算法等不同条件下的估算效果。最后通过仿真对比,证明所设计的模型预测控制系统在转矩响应、动态特性等方面要优于传统的PI调节。

基于模型预测控制的航空发动机传感器容错控制研究下载：136 浏览：2479

张维《中国航空航天科学》 2021年12期

摘要:

飞机已经成为现代社会必不可少的交通工具之一。近年来，科学技术的发展为飞机性能的优化和研发提供了更好的发展途径。航空发动机传感器是飞机控制系统中的重要组成部分，能够有效保障飞机的平稳运行。模型预测控制是能够检验航空发动机传感器的方法之一。基于此，本文以航空发动机为主要研究对象，着重对基于模型预测控制的航空发动机传感器容错控制进行了研究和分析。

火力发电厂汽轮机过热器性能优化研究下载：64 浏览：719

师浩翔吴晓军杜建凯王亚斌杨福男刘婧晨《中国电气工程》 2024年6期

摘要:

火力发电厂作为我国主要的电力供应载体，其汽轮机的热效率直接关联着电力生产的成本和环保问题。基于此，本研究专聚于火力发电厂中汽轮机过热器的性能优化问题。本研究首先建立了过热器的性能预测模型，并通过灵敏度分析找出影响过热器性能的主要因素。在此基础上，进一步对过热器的设计参数进行优化，成功提高了热效率并验证了模型的有效性。本研究有望对火力发电厂的热效率提升、运行成本降低、环境污染减少等方面产生实际应用价值。希望本研究结果对于提高火力发电厂的热效率、降低运行成本和减小环境影响具有一定的实际参考价值。

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