哈密顿结构修正的控制设计方法及其应用

哈密顿系统互联和阻尼分配的控制设计中，最主要的困难是获得修正的能量函数。通过分析哈密顿互联和阻尼分配控制设计的思想，提出一种控制律构成方式，即控制律由给定平衡点的镇定控制和附加控制构成。结构和阻尼矩阵修正部分增加的关联因子通过附加控制发挥作用。进而导出了镇定控制的求解方程，附加控制的显式表达式以及闭环系统稳定的条件，给出了设计过程和步骤。以水轮发电机组的哈密顿模型为例，介绍了该控制设计方法的应用。该方法根据结构和阻尼修正矩阵直接求控制，用海森矩阵正定条件确定结构和阻尼修正矩阵中关联因子的取值限制，避开了求取Ha（x）的困难。仿真结果表明这一方法简单有效。...

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Published in电机与控制学报 Vol. 18; no. 3; pp. 93 - 100
Main Author 曾云 张立翔 钱晶 郭亚昆
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 昆明理工大学工程力学系,云南昆明,650500%昆明理工大学电力工程学院,云南昆明,650500%阿伯丁大学工程学院,英国阿伯丁 2014
Subjects
广义哈密顿
水轮发电机组
结构修正
镇定控制
附加控制
结构修正
水轮发电机组
additional control
structure modified
广义哈密顿
generalized Hamiltonian
附加控制
stabilization control
镇定控制
hydro turbine generating unit
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ISSN1007-449X

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Summary:哈密顿系统互联和阻尼分配的控制设计中，最主要的困难是获得修正的能量函数。通过分析哈密顿互联和阻尼分配控制设计的思想，提出一种控制律构成方式，即控制律由给定平衡点的镇定控制和附加控制构成。结构和阻尼矩阵修正部分增加的关联因子通过附加控制发挥作用。进而导出了镇定控制的求解方程，附加控制的显式表达式以及闭环系统稳定的条件，给出了设计过程和步骤。以水轮发电机组的哈密顿模型为例，介绍了该控制设计方法的应用。该方法根据结构和阻尼修正矩阵直接求控制，用海森矩阵正定条件确定结构和阻尼修正矩阵中关联因子的取值限制，避开了求取Ha（x）的困难。仿真结果表明这一方法简单有效。
Bibliography:hydro turbine generating unit; generalized Hamihonian; stabilization control; additional control; structure modified
23-1408/TM
ZENG Yun1 , ZHANG Li-xiang1, QIAN Jing2, GUO Ya-kun3 （ 1. Department of Engineering Mechanics, Kunming University of Science and Technology, Kunming 650500, China ; 2. College of Electric Power Engineering, Kunming University of Science and Technology, Kunming 650500, China; 3. School of Engineering, University of Aberdeen, Aberdeen, UK）
The main difficulty is to derive the modified energy function Ha （x） in designing the control law for interconnection and damping assignment passivity-based control （IDA-PBC）. A design approach of control law, which could avoid that difficulty, was proposed. A composition mode that control law were composed by stabilization control at given equilibrium point and additional control in IDA-PBC was proposed, in which added relative factors in structure and damping matrix can play a role by additional control item. Furthermore, equation of the stabilization
ISSN:1007-449X