为了解决光储系统中Buck/Boost双向DC-DC变换器在采用有限控制集模型预测控制(Model Predictive Control with Finite Control Set,FCS-MPC)时时间成本较大的问题,研究了一种基于事件触发的有限控制集模型预测控制(Event-Triggered Fini...为了解决光储系统中Buck/Boost双向DC-DC变换器在采用有限控制集模型预测控制(Model Predictive Control with Finite Control Set,FCS-MPC)时时间成本较大的问题,研究了一种基于事件触发的有限控制集模型预测控制(Event-Triggered Finite Control Set Model Predictive Control,ET-FCS-MPC)方法。FCS-MPC的策略在每个控制周期内求解在线优化问题,增加了大量的计算时间以及开关损耗。通过事件触发控制机制,一旦误差范数大于设定上限,系统便会自动触发FCS-MPC的运作,不仅减少了冗余的优化操作,而且确保了目标系统状态与其参考状态之间的误差被系统维持在预设上限内的性能水平,不会因事件触发控制机制对FCS-MPC的触发有所牺牲。在MATLAB/Simulink中搭建仿真模型,验证了该方法在保持满意调节性能的前提下,减少了计算量,降低了时间成本。展开更多
提出一种具有自适应预测时域的输入重构弹性自触发模型预测控制(self-triggered model predictive control,ST-MPC)算法,平衡机器人系统网络安全和资源受限之间的矛盾.首先,基于自触发非周期采样特征和虚假数据注入(false data injectio...提出一种具有自适应预测时域的输入重构弹性自触发模型预测控制(self-triggered model predictive control,ST-MPC)算法,平衡机器人系统网络安全和资源受限之间的矛盾.首先,基于自触发非周期采样特征和虚假数据注入(false data injection,FDI)攻击模型设计输入重构机制,确保机器人系统可快速重构,能削弱FDI攻击影响的可行控制序列.其次,结合输入重构机制设计关键数据选取条件和预测时域调节机制,从实现最大化触发间隔和降低优化问题复杂度两个方面降低资源消耗.然后,基于输入重构和预测时域调节机制设计弹性ST-MPC镇定控制算法,并推导FDI攻击下算法的可行性和闭环系统稳定性条件.最后,通过仿真实验验证所提出算法能够在抵御FDI攻击前提下保持较好的控制性能及资源利用率.展开更多
LCL并网逆变器在采用基于事件触发机制的模型预测控制时,存在数控延迟及系统稳态性能易受运行工况变化影响等问题。为此,提出一种自适应事件触发的两步模型预测控制(adaptive event-triggered model predictive control with 2 steps,AE...LCL并网逆变器在采用基于事件触发机制的模型预测控制时,存在数控延迟及系统稳态性能易受运行工况变化影响等问题。为此,提出一种自适应事件触发的两步模型预测控制(adaptive event-triggered model predictive control with 2 steps,AET-MPC-2S)策略。首先,在模型预测控制环节中,该控制策略通过结合事件触发机制,筛选出合适的开关矢量进行两步预测;其次,AET-MPC引入自适应变量来监测系统的运行状态,对事件触发条件进行实时调节;最后,通过Matlab仿真和RT-LAB半实物平台进行验证。结果表明:AET-MPC-2S能够在实现延迟补偿的同时,减少两步预测的计算量,且不影响电流的跟踪效果,并能在运行工况发生变化后实时调节事件触发条件,使系统保持较好的稳态性能。论文研究可为降低LCL并网逆变器的开关频率以及改善系统的稳态性能提供参考。展开更多
针对三相并网逆变器采用有限控制集模型预测控制FCS-MPC(finite control set model predictive control)时计算量大的问题,研究了一种事件触发有限控制集模型预测控制ET-FCS-MPC(event-triggered finite control set model predictive c...针对三相并网逆变器采用有限控制集模型预测控制FCS-MPC(finite control set model predictive control)时计算量大的问题,研究了一种事件触发有限控制集模型预测控制ET-FCS-MPC(event-triggered finite control set model predictive control)方法。在FCS-MPC中,采用两步预测控制,在当前时刻预测估算下一时刻的变量值,并以该值为起点再进行一次预测,实现对延时的补偿。采用矢量角补偿法对未来2个周期的参考值进行修正,以减小参考值不变引入的误差。通过事件触发控制,系统仅在误差超过预定阈值时才触发FCS-MPC,去掉多余的优化操作,提高系统的动态响应速度。在Matlab/Simulink中搭建了三相全桥逆变器仿真模型,仿真结果验证了理论分析的正确性。展开更多
文摘为了解决光储系统中Buck/Boost双向DC-DC变换器在采用有限控制集模型预测控制(Model Predictive Control with Finite Control Set,FCS-MPC)时时间成本较大的问题,研究了一种基于事件触发的有限控制集模型预测控制(Event-Triggered Finite Control Set Model Predictive Control,ET-FCS-MPC)方法。FCS-MPC的策略在每个控制周期内求解在线优化问题,增加了大量的计算时间以及开关损耗。通过事件触发控制机制,一旦误差范数大于设定上限,系统便会自动触发FCS-MPC的运作,不仅减少了冗余的优化操作,而且确保了目标系统状态与其参考状态之间的误差被系统维持在预设上限内的性能水平,不会因事件触发控制机制对FCS-MPC的触发有所牺牲。在MATLAB/Simulink中搭建仿真模型,验证了该方法在保持满意调节性能的前提下,减少了计算量,降低了时间成本。
文摘提出一种具有自适应预测时域的输入重构弹性自触发模型预测控制(self-triggered model predictive control,ST-MPC)算法,平衡机器人系统网络安全和资源受限之间的矛盾.首先,基于自触发非周期采样特征和虚假数据注入(false data injection,FDI)攻击模型设计输入重构机制,确保机器人系统可快速重构,能削弱FDI攻击影响的可行控制序列.其次,结合输入重构机制设计关键数据选取条件和预测时域调节机制,从实现最大化触发间隔和降低优化问题复杂度两个方面降低资源消耗.然后,基于输入重构和预测时域调节机制设计弹性ST-MPC镇定控制算法,并推导FDI攻击下算法的可行性和闭环系统稳定性条件.最后,通过仿真实验验证所提出算法能够在抵御FDI攻击前提下保持较好的控制性能及资源利用率.
文摘LCL并网逆变器在采用基于事件触发机制的模型预测控制时,存在数控延迟及系统稳态性能易受运行工况变化影响等问题。为此,提出一种自适应事件触发的两步模型预测控制(adaptive event-triggered model predictive control with 2 steps,AET-MPC-2S)策略。首先,在模型预测控制环节中,该控制策略通过结合事件触发机制,筛选出合适的开关矢量进行两步预测;其次,AET-MPC引入自适应变量来监测系统的运行状态,对事件触发条件进行实时调节;最后,通过Matlab仿真和RT-LAB半实物平台进行验证。结果表明:AET-MPC-2S能够在实现延迟补偿的同时,减少两步预测的计算量,且不影响电流的跟踪效果,并能在运行工况发生变化后实时调节事件触发条件,使系统保持较好的稳态性能。论文研究可为降低LCL并网逆变器的开关频率以及改善系统的稳态性能提供参考。
文摘针对三相并网逆变器采用有限控制集模型预测控制FCS-MPC(finite control set model predictive control)时计算量大的问题,研究了一种事件触发有限控制集模型预测控制ET-FCS-MPC(event-triggered finite control set model predictive control)方法。在FCS-MPC中,采用两步预测控制,在当前时刻预测估算下一时刻的变量值,并以该值为起点再进行一次预测,实现对延时的补偿。采用矢量角补偿法对未来2个周期的参考值进行修正,以减小参考值不变引入的误差。通过事件触发控制,系统仅在误差超过预定阈值时才触发FCS-MPC,去掉多余的优化操作,提高系统的动态响应速度。在Matlab/Simulink中搭建了三相全桥逆变器仿真模型,仿真结果验证了理论分析的正确性。
