The embodiment of the invention provides a method and device modeling, the closed-loop control system, the method includes: establishing the state space representation of the closed-loop control system, wherein, the state space representation includes a form of interference, the interference effects for modeling errors and unknown disturbance to the system caused by the common according to the uncertainty; gain matrix and the mapping relationship between the preset threshold value, determining the state space representation of uncertain gain matrix; according to the stability condition of the system is passive, determining the state space feedback gain matrix form; uncertain gain matrix, the feedback gain matrix and the state space according to the representation of the system model, establish the closed-loop control system. The invention provides a method and a device for modeling a closed loop control system, which improves the robustness of the closed loop control system by considering the passivity of the closed-loop control system.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术实施例涉及控制
,尤其涉及一种闭环控制系统的建模方法及装置。
技术介绍
变桨距功率调节方法是风力发电机功率调节的常用方式之一。当风力变化时,风力发电机借助叶片桨距调节控制器来改变叶片桨距角,维持转速恒定,调整风力发电机的输出功率达到期望目标。目前比较常用的控制方法是PID控制。PID控制是一种无模控制方法,其鲁棒性无法确定和验证。针对PID控制方法存在的缺陷,现有的一种解决方案是:利用模糊T-S模型近似表示风力发电机变桨距控制系统的连续时间非线性模型,根据获得的模糊T-S模型,利用单点模糊化、乘积推理、重心模糊化得到动态模糊模型,根据获得的动态模糊模型以及有限时间稳定含义设计状态反馈控制器,并利用状态反馈控制器对风力发电机的输出功率进行控制。但是这种方法偏理论,尤其其中一个参数的特性是龙伯格可观测的未知矩阵,无法工程化,不可以用于工程实际应用,且忽略建模误差和干扰,对控制系统的鲁棒性具有较大的影响。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种闭环控制系统的建模方法及装置,用以提高闭环控制系统的鲁棒性。本专利技术实施例第一方面提供一种闭环控制系统的建模方法,该方法包括:建立闭环控制系统的状态空间表示形式,其中,所述状态空间表示形式中包括一干扰项,以及未知的不确定增益矩阵和反馈增益矩阵,所述干扰项用于表示建模误差和未知干扰共同对系统造成的影响;根据不确定增益矩阵与预设阈值之间的映射关系,确定所述状态空间表示形式的不确定增益矩阵;根据无源性的系统的稳定条件,确定所述状态空间表示形式的反馈增益矩阵;根据所述不确定增益矩阵、所述反馈增益矩阵以及所述状态空间 ...
【技术保护点】
一种闭环控制系统的建模方法,其特征在于,包括:建立闭环控制系统的状态空间表示形式,其中,所述状态空间表示形式中包括一干扰项,以及未知的不确定增益矩阵和反馈增益矩阵,所述干扰项用于表示建模误差和未知干扰共同对系统造成的影响;根据不确定增益矩阵与预设阈值之间的映射关系,确定所述状态空间表示形式的不确定增益矩阵;根据无源性的系统的稳定条件,确定所述状态空间表示形式的反馈增益矩阵;根据所述不确定增益矩阵、所述反馈增益矩阵以及所述状态空间表示形式,建立所述闭环控制系统的系统模型。
【技术特征摘要】
1.一种闭环控制系统的建模方法,其特征在于,包括:建立闭环控制系统的状态空间表示形式,其中,所述状态空间表示形式中包括一干扰项,以及未知的不确定增益矩阵和反馈增益矩阵,所述干扰项用于表示建模误差和未知干扰共同对系统造成的影响;根据不确定增益矩阵与预设阈值之间的映射关系,确定所述状态空间表示形式的不确定增益矩阵;根据无源性的系统的稳定条件,确定所述状态空间表示形式的反馈增益矩阵;根据所述不确定增益矩阵、所述反馈增益矩阵以及所述状态空间表示形式,建立所述闭环控制系统的系统模型。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述建立闭环控制系统的状态空间表示形式,包括:调用状态反馈控制模型、非线性仿射系统模型以及第一状态空间模型;根据所述非线性仿射系统模型和所述第一状态空间模型,生成包含所述干扰项的第二状态空间模型;根据所述第二状态空间模型和所述状态反馈控制模型,确定闭环控制系统的状态空间表示形式。3.根据权利要1所述的方法,其特征在于,所述建立闭环控制系统的状态空间表示形式,包括:调用状态反馈控制模型和第一状态空间模型;在所述第一状态空间模型中添加所述干扰项,生成第二状态空间模型;根据所述第二状态空间模型和所述状态反馈控制模型,确定闭环控制系统的状态空间表示形式。4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据不确定增益矩阵与预设阈值之间的映射关系,确定所述状态空间表示形式的不确定增益矩阵,包括:根据映射关系:ΔK=ηKp确定不确定增益矩阵;其中,ΔK为不确定增益矩阵,η为范数小于1的系数矩阵,Kp为预设阈值。5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法,其特征在于,所述根据无源性的系统的稳定条件,确定所述状态空间表示形式的反馈增益矩阵,包括:调用李雅普诺夫函数、控制系统的无源性能函数;根据所述李雅普诺夫函数以及所述无源性能函数的无源性,确定所述状态空间表示形式的反馈增益矩阵。6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述根据所述李雅普诺夫函数以及所述无源性能函数的无源性,确定所述状态空间表示形式的反馈增益矩阵,包括:根据所述状态空间表示形式,确定所述李雅普诺夫函数的时间差分函数;根据所述时间差分函数和所述无源性能函数的无源性,确定所述闭环控制系统稳定的条件;根据所述闭环控制系统稳定的条件,确定所述状态空间表示形式的反馈增益。7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述根据所述时间差分函数和所述无源性能函数的无源性,确定所述闭环控制系统稳定的条件,包括:确定所述时间差分函数和所述无源性能函数之间的和式;根据舒尔分解方法对所述和式进行分解,确定所述闭环控制系统稳定的条...
【专利技术属性】
技术研发人员:王峰,吴先友,
申请(专利权)人:北京金风科创风电设备有限公司,
类型:发明
国别省市:北京;11
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