基于传输延时方法的线性系统采样输出同步研究

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分布式输出同步的研究多集中在连续系统,而实际中多采用通讯的手段获取其他节点的信息,且多采用数字控制器实现先进控制策略。针对此理论与应用的间隙,本文围绕采样控制下的同质网络的输出同步进行研究。主要研究内容包括:(1)研究不定时采样控制输出同步问题,分析已有控制策略采样化后的可行性,给出最大采样时间间隔的选择方案。(2)将采样后经过保持器的采样信号转换为数学上带延时的输入信号,并将不定时采样控制系统转换为控制输入带延时的连续时间系统,通过传输延时方法设计内模控制器。本课题的研究内容是网络化系统的输出同步理论在实际工程中应用的关键环节,具有重要的理论意义和广泛的应用前景。本文主要工作包括以下几个方面:1.针对单系统的采样输出调节问题,首先设计了连续内模控制器实现单个系统无差跟踪给定信号;其次通过求解输出调节理论中的调节方程进行变量替换,将输出调节问题转换为调节误差系统稳定问题;最后通过求解矩阵不等式方程得到内模控制器的设计参数。2.在基于单系统采样输出调节研究的基础上,研究了带领导节点的网络系统采样输出同步问题,通过对网络的拉普拉斯矩阵解耦,设计了采样同步控制器,并通过理论证明和实验仿真验证了算法的正确性。3.在逆变器并网系统上进行了采样输出同步理论的Simulink仿真应用验证。首先给出了逆变器节点的数学模型和整体结构;其次,利用单节点的采用输出调节方法实现控制逆变器节点依次同步后接入电网;最后利用采样输出同步方法实现了多逆变器网络对电网波动的同步跟踪。
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