精确线性化在电力电子中的应用_梅松涛

合集下载

第五章精确线性化方法

第五章精确线性化方法2012年4月12日星期四5时0非线性控制系统理论与应用本章安排SISO系统输入/输出线性化，SISO非线性系统的标准形，状态反馈精确线性化，系统零动态MIMO系统输入输出精确线性化，状态精确线性化，MIMO系统的动态扩展鲁棒输入/输出线性化问题2012年4月12日星期四非线性控制系统理论与应用本章重点精确线性化的含义精确线性化的要精确线性化的主要思想输入输出精确线性化状态反馈精确线性化2012年4月12日星期四非线性控制系统理论与应用精确线性化方法含义在线性化过程中没有忽略掉任何高阶非线性项, 因此这种线性化不仅是精确的, 而且是整体的, 即线性化对变换有定义的整个区域都适用个区域都适用。

2012年4月12日星期四非线性控制系统理论与应用精确线性化主要思想通过适当的非线性状态和反馈变换,实现状态或输入/输出的精确线性化，将复杂输出的精确线性化将复杂的非线性系统综合问题转化为线性系统的综合问题综合问题。

2012年4月12日星期四非线性控制系统理论与应用微分几何回顾切空间向量场李括号李导数李括号、李导数分布和协分布定理一个正则分布完全可积的 Frobinus定理：一个正则分布完全可积的充要条件是它是对合的。

----某些类型分布或向量场对于的偏微分方程解的存在性定理。

2012年4月12日星期四非线性控制系统理论与应用SISO 非线性系统的标准形定义()()⎪⎫==x h L x Φx h x Φ152()()()()⎪⎪⎭⎪⎬=−x h L x Φf f 12γγM 结论5.2（部分坐标变换）()()1,,2,1−=U i x d Φi γ中是线性无关的。

在导数L ()()()011 0110≠−=−=+−−−x h L L x h L L j i f g j j f g ad ifγγγ时，当()()⎤⎡⎤⎡−0001x h L x dh g ad γL ()()()()()[]()()⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎢⎢⎢⎢⎢⎣=⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎢⎢⎢⎢⎢⎣−−−−****001001000102x h L L x h L L x g ad x g ad x g x h dL x h dL f g f g ad f f f f f fγγγγM M L M 非线性控制系统理论与应用2012年4月12日星期四SISO 非线性系统的标准形结论5.3则向量场定义如下非线性变换为局部微分同胚变换）。

基于PET控制特性的交直流混合配电网状态估计

电力系统及其自动化学报Proceedings of the CSU -EPSA第32卷第12期2020年12月Vol.32No.12Dec.2020基于PET 控制特性的交直流混合配电网状态估计司佳，穆云飞，肖迁，贾宏杰，张涛（天津大学智能电网教育部重点实验室，天津300072）摘要：含电力电子变压器的交直流混合配电网结构复杂、运行方式灵活，仅依靠传统量测信息的配电网状态估计方法难以满足交直流系统灵活调控的需求。

为此，本文提出了一种基于电力电子变压器控制特性的交直流混合配电网状态估计方法。

采用考虑换流器损耗的电力电子变压器稳态模型，构建了电力电子变压器与各个配电网的潮流分析模型。

针对配电网中配置的数据冗余度较低的问题，提出了一种将电力电子设备的高精度控制能力作为伪量测信息，添加到状态估计量测系统中的方法。

最后，在IEEE 33节点的修改算例上进行仿真计算，验证了所提出的状态估计方法的有效性，以及在精度方面的优势。

关键词：交直流混合配电网；电力电子变压器；状态估计；控制特性中图分类号：TM732文献标志码：A文章编号：1003-8930（2020）12-0001-06DOI ：10.19635/ki.csu -epsa.000558State Estimation of AC/DC Hybrid Distribution Network Based on PET ControlCharacteristicsSI Jia ，MU Yunfei ，XIAO Qian ，JIA Hongjie ，ZHANG Tao（Key Laboratory of Smart Grid of Ministry of Education ，Tianjin University ，Tianjin 300072，China ）Abstract:Considering that the AC/DC hybrid distribution network with power electronic transformer （PET ）has a com⁃plex structure and flexible operation modes ，it is difficult to satisfy the requirements for the flexible regulation of the AC/DC system only by using the traditional state estimation method for distribution network based on measurement informa⁃tion.To solve this problem ，a state estimation method for the AC/DC hybrid distribution network is proposed on the ba⁃sis of the PET control characteristics.First ，a power flow analysis model of PET and each distribution network is built by employing a steady -state PET model that takes the converter loss into account.Second ，aimed at the low data redun⁃dancy problem in the configuration of distribution network ，a method is put forward such that the high -precision control performance of power electronic devices is taken as the pseudo -measurement information and further added to the state estimation measurement system.At last ，simulations are conducted on a modified IEEE 33-bus system ，and results veri⁃fy the effectiveness of the proposed state estimation method and its advantage in precision.Keywords:AC/DC hybrid distribution network ；power electronic transformer （PET ）；state estimation ；control charac⁃teristics随着包括风电和光伏在内的大规模分布式电源的并网、电动汽车的普及、储能系统的广泛应用以及用户用电模式的改变，配电网面临的功率波动性、随机性和不确定性等问题显著增加[1-2]。

PSPICE和Matlab在IGBT动态仿真中应用

PSPICE和Matlab在IGBT动态仿真中应用苏麟;梅军;郑建勇;丁祖军;柴继涛;吴恒荣【期刊名称】《电力自动化设备》【年(卷),期】2004(024)006【摘要】简要分析了目前常用的电力电子仿真软件PSPICE(Simulation Program with IC EmDhsis)和Matlab的主要性能特点及在电力电子仿真中的适用程度.绝缘栅双极型晶体管IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)开关回路在关断瞬间由于感性负栽的作用常会伴随着擎住效应,对IGBT器件本身会造成严重的损伤,因此必须在IGBT器件两端并联缓冲电路,以实现对器件的过压保护.缓冲电路的拓扑结构有多种,过压保护的效果也不一样.应用以上两种仿真软件对IGBT开关回路进行动态仿真研究,比较并分析了两种缓冲电路在IGBT关断瞬间的不同过压保护效果,并且说明了PSPICE和Matlab仿真结果的差异及其原因.【总页数】4页(P58-61)【作者】苏麟;梅军;郑建勇;丁祖军;柴继涛;吴恒荣【作者单位】东南大学,电气系,江苏,南京,210096;东南大学,电气系,江苏,南京,210096;东南大学,电气系,江苏,南京,210096;东南大学,电气系,江苏,南京,210096;江苏华厦电气集团,江苏,扬中,212200;江苏华厦电气集团,江苏,扬中,212200【正文语种】中文【中图分类】TP391.9;TN710.2【相关文献】1.MATLAB与PSPICE在电路分析中的应用 [J], 游磊;梁颖;宁元中2.PSPICE在IGBT开关过程分析中的应用研究 [J], 段善旭;康勇;陈坚3.MATLAB动态仿真在风力发电主控系统中的研究与应用 [J], 王国庆;李响4.IGBT开关过程仿真分析中的PSPICE应用研究 [J], 段善旭;康勇5.在MATLAB中实现IGBT动态仿真模型 [J], 廖家平;刘劲楠因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

如何应用信息化教学手段突破一个项目的难点——以线性直流稳压电源制作为例

2018年第9期如何应用信息化教学手段突破一个项目的难点———以线性直流稳压电源制作为例涂海丹（鄂州职业大学，湖北鄂州436000）摘要：如何借助信息化手段突破一个项目的难点？文章以线性直流稳压电源制作项目为例，说明信息信息化教学手段在项目中的应用。

关键词：信息化；Multisim 仿真软件；Flash 动画；线性直流稳压电源项目基金项目：鄂州职业大学教研项目“信息化教学手段在项目教学中的应用与研究———以《模拟电子技术基础》直流稳压电源的制作项目为例”（2017YB27）。

作者简介：涂海丹（1986-），女，湖北鄂州人，硕士，讲师，主要研究方向：电子教学研究。

多媒体技术和网络技术的飞速发展和广泛应用，导致社会生产生活的各个领域发生了巨大的变化，同时也给教育界的带来重大影响。

2012年教育部印发《教育信息化十年发展规划（2011-2020年）》。

2014年5月2日，国务院印发了《关于加快发展现代职业教育的决定》。

2014年6月16日，教育部、国家发展改革委、财政部、人力资源社会保障部、农业部、国务院扶贫办组织编制了《现代职业教育体系建设规划（2014-2020年）》。

这一系列部署，共同构成了今后一个时期中国加快发展现代职业教育的顶层设计。

加快推进职业教育信息化，是建设现代职业教育体系的重要保障，是职业教育基础能力建设的重要任务，是支撑职业教育改革创新的重要基础，是提高人才培养质量的关键环节。

以某一种信息化手段，如思维导图、仿真、闯关游戏、微信公众号等，研究其对于教学效果，或者关于信息化教学手段对于项目教学的影响和思考的影响的文献比较多。

借鉴这些文献，结合教学实践的效果，就思考如何应用多种多样的信息化手段完成一个完整项目？如何借助信息化手段突破一个项目的难点？文章以《模拟电子技术》中“线性直流稳压电源制作”项目为例，文章重点介绍如何借助信息化手段突破本项目的难点，让学生简单学学、快乐学、喜欢学。

1整体设计思路2教学重点和难点一节没有重点、难点的课是没有效益的课，是一节失败的课。

电力电子中的数字控制技术专辑特邀主编评述

的突破口是在交流电机调速用的变频器中打开
大皇后大学（ｕｅ ’ Ｕｉｅｓｙ的刘雁飞教授等，ＱｅｎＳｎｖｒｉ）ｔ
在所撰写的文章中对提高数字控制器性能的方法进行了介绍。功率因数 பைடு நூலகம் 正（Ｆ电路的控制比Ｄ／Ｃ电ＰＣ）ＣＤ
中几个重要问题。
ＩＣ及相应的解决方案。直到目前为止，但尚未见到像变频器、ＰＵＳ等这样普遍的应用。造成这种现象的可能原因有：（）１目前数字控制在控制环的稳定性、态响动
同行加入到这一研究行列中．共同促进数字控制技术的进步，在更大的范围内推广应用。并
１
ＤＣ）术开始用于化工过程控制，步取代了模Ｄ技逐
拟的控制器。随后的６０和７０年代是数字控制大发展的时代，术不断进步、用领域不断扩大，技应数字控制的基本理论也在这一阶段得到发展和完
在ＵＳ中也有大范围应用。迄今为止，各种控Ｐ在制算法较为复杂的电力电子装置中，只要成本能
够接受，可以普遍采用数字控制。就进入２世纪后，电力电子技术领域掀起一股ｌ
在Ｄ／Ｃ变换器数字控制的设计与实现方ＣＤ

基于线性化Poincaré映射模型的非线性电力电子系统控制方法

元件进行变频调速的控制，但是，要想使非线性元件在电力电子情况下，从而导致了电力电子系统的非线性特征。例如在舰船综
理想。
．２数值仿真技术系统中能够正常运行，电力电子系统的负载需要保持在恒功率的２
ｅｒｒｏｒｓａｎｄａｍｂｉｇｕｏｕｓｃｏｎｃｅｐｔｒｅｌａｔｅｄｐｈｙｓｉｃａｌｐｈｅｎｏｍｅｎｏｎ，ｂｙｃｏｎｔｒａｓｔ，ｕｓｉｎｇｌｉｎｅａｒＰｏｉｎｃａｒｍａｐｐｉｎｇｍｏｄｅｌｆｏｒ
２ｏｌ８．２１
基于线性化Ｐｏｉｎｃａｒ６映射模型的非线性电力电子系统控制
方法
汪沣
（江苏省电力公司检修分公司，２１１１０２）
摘要：非线性电力电子系统在进行动态性能分析的时候，经常会出现数据分析误差大、相关物理概念模糊不清的现象，相比之下，使用线性化Ｐｏｉｎｃａｒ６映射模型进行动态性能分析，其可靠性与转确性都有所提升。关键词：线性化Ｐｏｉｎｃａｒ￣映射模型；非线性电力系子系统；控制方法
一
定的关系，而这种关系诀定了电力电子系统的非线性特征。
２非线性电力电子系统动态性能分析的方式
．１状态空间平均技术态性能指标进行分析。一般情况下，动态性能指标会受到非线性２电力电子系统拓扑结构、非线性元件参数以及运行、控制方式的状态空间平均技术会对处于工作模态的各个开关进行平均

电力电子化电力系统多时间尺度时变动态小干扰稳定问题

电力电子化电力系统多时间尺度时变动态小干扰稳定问题目录一、内容概述 (2)1. 电力系统发展现状 (3)2. 研究背景与意义 (4)3. 本文研究目的与内容概述 (6)二、电力电子化电力系统概述 (7)1. 电力电子化电力系统的定义 (8)2. 电力电子化电力系统的特点 (9)3. 电力电子化电力系统的发展历程 (10)三、多时间尺度分析理论及方法 (11)1. 多时间尺度分析理论的基本概念 (13)2. 多时间尺度分析方法的分类 (14)3. 多时间尺度分析方法的实施步骤 (15)四、时变动态小干扰稳定问题解析 (16)1. 小干扰稳定的定义及重要性 (18)2. 时变动态小干扰稳定的数学模型 (19)3. 时变动态小干扰稳定的判断依据 (20)五、电力电子化电力系统的小干扰稳定分析 (20)1. 电力电子化电力系统的小干扰稳定特性 (22)2. 电力电子化电力系统小干扰稳定的影响因素 (23)3. 电力电子化电力系统小干扰稳定的评估方法 (24)六、多时间尺度在电力电子化电力系统中的应用 (26)1. 多时间尺度在电力系统稳定分析中的应用概述 (27)2. 多时间尺度在电力电子化电力系统小干扰稳定分析中的具体应用案例293. 多时间尺度分析方法的优势与局限性 (30)七、案例分析 (31)1. 案例分析一 (32)2. 案例分析二 (34)3. 案例分析三 (36)八、提升电力电子化电力系统稳定性的措施与建议 (38)1. 优化电力电子化电力系统的设计与运行方式 (39)2. 加强小干扰稳定的监测与预警 (40)3. 提升电力设备的性能与质量，加强设备维护与管理等 (41)一、内容概述随着电力电子技术的飞速发展，电力系统正经历着前所未有的变革与挑战。

电力电子化电力系统多时间尺度时变动态小干扰稳定问题已成为当前研究的热点与难点。

这一问题涉及到电力系统在多种时间尺度上的动态行为，包括秒级、分钟级、小时级乃至更长周期的时间尺度。

基于输入输出反馈精确线性化的三相APF控制

＝
（）
（）４
，：
（）
式中，ｘ＝ｉｆ）
一
ｆ］ｆ０１ ≯ ｒ；ｆｌ（＝ｆｇ）；ｆ，＝ｇ）（２ｌＪ０ｌＪＪ， —厂争
一
厂
翻１三相ＡＰＦ扑结：涌恂
ｃｎｒｌｓｒｔｇｏｔｏｔａｅｙ．Ａｆｉｎｉａｄｅｆｔｅｐｓｈｕｔａｆｎｅｎｏｌｎｅｒｍｏｌｏｈｒｅ— ｈａｅｓｎＡＰｗａｌ．ｅｎｏｌｎｅｒｉｕｔｏｕｐｕｅｄｂｃｏｔｏａＦｓｂｕｉＴｈｎｉａｎｐ — ｔｔｆｅａｋｃｎｒｌｌｗｔ
ｌｎａｉａｉ；ｎｌｎａｏｔｏ；ｄｅｏｐｌｏｔｏｌｉｅｒｚｔｏｎｏｎｉｅｒｃｎｒｌｃｕｉｃｎｒｎｇ
到有源电力滤波器的控制中。法应用于三相有源电力滤波器非线性控制。首先建立三相并联有源滤波器仿射非线性系统模型，于非线性控基制理论，导出其非线性控制率，有源电力滤波推将
翻露
Ｓｍ
第２卷第９７期
２１年９０１月
电网与清洁能源
ＰｗｒＳｓｅａｄＣｅｎＥｎｒｙｏｅｙｔｍｎｌａｅｇ
Ｖｏ．７Ｎｏ．１２９
Ｓｐ．０１ｅｔ２１
文章编号：６４３１（０１０ — ０６０１７ — ８４２１）９０５ — ４
Ｆｇ１ｉｌｅ－ｐｈａｅＡｉ ’ｔｐｏｏｔｔｔｌｅｈｔｅｓｏｌｇｙｓ１ｌｌｌ￣－

新一代数字化变压器在电力系统中的应用研究

新一代数字化变压器在电力系统中的应用研究新一代数字化变压器在电力系统中的应用研究引言：随着信息技术和电力自动化技术的发展，电力系统也正朝着数字化、智能化的方向迅速发展。

数字化变压器作为电力系统中的一个重要组成部分，具有较高的智能化程度和数字化水平，其在电力系统中的应用研究备受关注。

一、新一代数字化变压器的定义和特点1. 数字化变压器的定义数字化变压器是指将信息技术应用到现有变压器上，通过数字传感器和控制单元获取变压器的运行数据，并实现远程监测、故障诊断、控制和保护等功能。

2. 数字化变压器的特点（1）智能化：数字化变压器配备了先进的计算机、通信技术和人工智能技术，能够实现远程监测、智能调节、自动保护等功能，提高了电力系统的安全性和可靠性。

（2）数字化：数字化变压器利用传感器获取变压器的各种运行参数，将其转化为数字信号，并通过通信网络传输给监控中心进行分析和处理。

（3）网络化：数字化变压器通过通信网络与其他装置实现互联互通，能够远程实现监测、控制、故障诊断等功能，提高了变压器的运行效率和安全性。

（4）可靠性：数字化变压器采用了先进的故障检测和故障诊断技术，能够实时监测变压器的运行状态，并及时发现任何异常情况，确保变压器的正常运行。

二、新一代数字化变压器在电力系统中的应用研究1. 远程监测和故障诊断新一代数字化变压器具备远程监测功能，能够实时监测变压器的运行状态，包括电流、电压、温度等参数，并将这些参数传输到监控中心进行分析和处理。

监控中心可以通过远程通信与数字化变压器进行数据交互，实时判断变压器是否存在故障，并进行故障诊断和处理。

2. 智能调节和控制通过数字化变压器的智能调节和控制功能，可以在电力系统中实现电压、频率和功率的精确调节和控制。

数字化变压器可以根据系统需求进行自动调节，提高电力系统的稳定性和可靠性。

3. 故障保护和自动切换数字化变压器配备了先进的保护装置，能够实现对变压器的故障进行保护，并自动切换到备用电源或其他变压器。

第五章精确线性化方法

第五章精确线性化方法精确线性化方法（Exact Linearization Method）是一种数学工具，用于在非线性系统中找到一个等效的线性系统，从而使得非线性系统的特性可以通过线性控制理论来分析和设计控制器。

在控制系统中，线性化是一种常用的方法，用于简化非线性系统的分析和设计过程。

然而，线性化方法只能近似地描述非线性系统的行为，而精确线性化方法则可以提供一个非常准确的线性化模型，从而更精确地分析和设计控制器。

精确线性化方法基于泰勒级数展开的原理，通过将非线性系统的输出和输入表示为泰勒级数的形式，从而将非线性系统转化为一个线性系统。

具体而言，精确线性化方法假设非线性系统可以表示为以下形式：\dot{x} = f(x,u)\]y=h(x,u)\]其中，\(\dot{x}\)表示状态变量的导数，\(f(x,u)\)是一个非线性函数，表示状态变量和输入的关系，\(y\)是输出变量，\(h(x,u)\)是一个非线性函数，表示状态变量和输入的关系。

为了进行精确线性化，首先需要将非线性函数\(f(x,u)\)和\(h(x,u)\)展开为泰勒级数的形式。

对于一个\(n\)维系统，泰勒级数的展开形式如下：f(x,u) = f(0,u) + \sum_{i=1}^n \left. \frac{{\partialf}}{{\partial x_i}} \right，_{x=0,u=0} \cdot x_i + \sum_{i=1}^n \sum_{j=1}^n \left. \frac{{\partial^2 f}}{{\partial x_i \partial x_j}} \right，_{x=0,u=0} \cdot x_i x_j + \ldots\]h(x,u) = h(0,u) + \sum_{i=1}^n \left. \frac{{\partialh}}{{\partial x_i}} \right，_{x=0,u=0} \cdot x_i + \sum_{i=1}^n \sum_{j=1}^n \left. \frac{{\partial^2 h}}{{\partial x_i \partial x_j}} \right，_{x=0,u=0} \cdot x_i x_j + \ldots\]将上述展开式代入非线性系统的动态方程，可以得到一个等效的线性系统。

射频功率放大器线性化技术研究

射频功率放大器线性化技术研究伍进进;程浩然【摘要】In today’s society, with the development and application of wireless communication technology, people began to pursue the high power efifciency and high frequency spectrum utilization. Based on this, high efifciency RF power ampliifer and linear modulation technology are beginning to get more and more widely used. However, the envelope modulated signal changed by the nonlinear RF power ampliifer often produce inter modulation distortion, which will lead to more serious adjacent channel interference and inter symbol interference. In this regard, in the process of application of RF power ampliifer, we should focus on the use of linearization techniques to ensure good communication quality.%在当今社会，随着无线通信技术的发展和应用，人们开始追求高功率效率和高频谱利用率。

基于此，高效射频功率放大器、线性调制技术等，都开始得到越来越广泛的应用。

但是，经过非线性射频功率放大的包络变化调制信号，时常会产生互调失真的情况，会引发较为严重的临近信道干扰以及码间干扰等问题。

考虑负荷电压静特性和PV节点的配电网线性化潮流计算

ELECTRIC DRIVE2024Vol.54No.5电气传动2024年第54卷第5期考虑负荷电压静特性和PV节点的配电网线性化潮流计算赵恩来1，胡雨1，郭俊2，苏鑫磊1，刘膨源1，杨君1（1.北京国网信通埃森哲信息技术有限公司，北京100052；2.国网福建省电力有限公司电力科学研究院，福建福州350007）摘要：鉴于原有的高维非线性潮流模型无法适用于配电网线性规划，而现有的线性化潮流模型存在通用性不强的问题，提出了一种考虑负荷电压静特性和PV节点的配电网线性化潮流计算方法。

所提方法基于极坐标系下的潮流方程，利用配电网的特征对潮流方程的电压幅值和相角进行解耦；再根据PV节点自身的控制特性，推导出一种含PV节点的线性化潮流计算模型。

所提模型不仅考虑了PV节点和负荷电压静特性，而且兼顾对过负载和弱环网的适应性，无需迭代便可求解配电网的电压分布。

仿真结果表明：所提方法具有较高的精度和通用性，可用于配电网的快速分析。

关键词：配电网；线性化潮流；负荷电压静特性；过负载；快速分析中图分类号：TM744文献标识码：A DOI：10.19457/j.1001-2095.dqcd24815Linear Power Flow Calculation of Distribution Network ConsideringLoad Voltage Static Characteristics and PV NodeZHAO Enlai1，HU Yu1，GUO Jun2，SU Xinlei1，LIU Pengyuan1，YANG Jun1（1.Beijing SGITG Accenture Information Technology Co.，Ltd.，Beijing100052，China；2.Electric Power Research Institute，State Grid Fujian Electric Power Co.，Ltd.，Fuzhou350007，Fujian，China）Abstract：In view of the fact that the original high-dimensional nonlinear power flow model cannot be applied to the linear planning of distribution network，and the existing linear power flow model has the problem of weak universality，a calculation method of distribution network linear power flow was proposed considering the static characteristics of load voltage and PV nodes.Based on the power flow equation in polar coordinates，the proposed method decoupled the voltage amplitude and phase angle of the power flow equation using the characteristics of the distribution network.According to the control characteristics of PV nodes，a linear power flow calculation model with PV nodes was derived.The proposed model not only considered the static characteristics of PV nodes and load voltages，but also considered the adaptability to overload and weak loop networks.It could solve the voltage distribution of distribution networks without iteration.The simulation results show that the proposed method has high accuracy and versatility，and can be used for rapid analysis of distribution networks.Key words：distribution network；linear power flow；load voltage static characteristic；overload；rapid analysis随着分布式电源（distributed generation，DG）的大量并网，配电系统的结构变得越来越复杂[1]。

第五章精确线性化方法

g,
ad
n −1 g
f
= n;
1)
2. （能精确线性化条件）
{ } ∑ 分布
D
=
span
g, ad
f
g,L, ad
n−2 g
f
=
⎧ ⎨
p
⎩
|
p
=
n−2 k =0
ck
ad
k f
g
⎫ ⎬
⎭
是对合分布。
2)
h(x)可解的充要条件 a) 线性无关 b) 对合性
2012年4月12日星期四
非线性控制系统理论与应用华南理工大学
⎢ ⎢ ⎢
L2f
h(x) ⎥
M
⎥ ⎥
⎢⎣ ( Lnf−1h x)⎥⎦
( ) 及反馈变换u
=
1
( ) Lg Lnf−1h x
− Lnf h(x)+ v
即可将单输入仿射非线性系统化为线性系统的能控标准形。
2012年4月12日星期四
非线性控制系统理论与应用华南理工大学
例5.3
考虑以下系统
x&
⎜⎛ =⎜
单输入仿射非线性系统的精确
线性化
1.
计算ad f
g,L, ad n−2 g, ad n−1g,并检验条件1)是否满足，如满足进行下一步；
f
f
[ ] 2. 计算 ad i g, ad j g (i < j,i, j = 0,1,L, n − 2), 并检验是否满足
f
f
( [ ] ) rank
g
,
ad
x& = f (x)+ g(x)u
能否找到y=h(x)使其具有相对阶n？

浙大电力电子系统建模与控制作业答案

电力电子建模作业一、试有反激变换器如图1所示，试：1. 假定0=C R ，并且工作在CCM 方式，推导小信号交流等效电路；2. 考虑C R ，仍工作在CCM 方式，推导小信号交流等效电路；3. 分别写出以上两种情况的传递函数∧∧dv o ，比较它们的区别。

变压器变比：::1p s N N n =，题目中n 取2，负载为L R 输入变量：电源电压1()v t输出变量：输入电压1()i t ，输出电压()o v t 状态变量：电感电流()i t ，电容电压()v t1、假定0=C R ，并且工作在CCM 方式，小信号交流等效电路推导； 1>电感电流分析电感电流：()()ss T pL T d i t L v t dt<>=<>电感两端的电压：1[,],()()[,],()()s L s s L t t dT v t v t t dT t T v t nv t +=++=-中中于是：1()1()()()ss ss t dT t T T p t t dT s d i t L v t dt n v t dt dtT +++<>⎡⎤=+-⎢⎥⎣⎦⎰⎰1()()()()s s T T d t v t nd t v t '≈<>-<>稳态工作时：10DV D nV '-=线性分析：[][]11ˆ()ˆˆˆˆ()()()()pd I i t L D d t V v t n D d t V v t dt⎡⎤+⎣⎦⎡⎤⎡⎤'=++--+⎣⎦⎣⎦忽略二阶扰动：()111ˆ()ˆˆˆ()()()pd I i t L DV nD V Dvt V nV d t nD v t dt⎡⎤+⎣⎦''≈-+++- 代人稳态方程得：()11ˆ()ˆˆˆ()()()pdi t L Dv t V nV d t nD v t dt'=++- 2>电容电压分析电容电压：()()ss T C T d v t Ci t dt<>=<>电容上的电流：()[,],()()[,],()()s C Ls s C Lv t t t dT i t R v t t dT t T i t ni t R +=-++=-时时于是：()1()()()s s ss t dT t T T t t dT sL L d v t v t v t C dt ni t dt dtT R R +++<>⎧⎫⎡⎤⎡⎤⎪⎪=-+-⎨⎬⎢⎥⎢⎥⎪⎪⎣⎦⎣⎦⎩⎭⎰⎰()()()ss T T Lv t nd t i t R <>'≈-+<>线性化分析：[]ˆ()ˆ()ˆˆ()()Ld V vt V v t Cn D d t I i t dtR ++⎡⎤⎡⎤'=-+-+⎣⎦⎣⎦ 忽略二阶分量：[]ˆ()ˆ()ˆˆ()()L Ld V vt V v t CnD I nD i t nId t dtR R +''≈-+-+- 稳态时：0LVnD I R '-+= 代入稳态方程得：ˆˆ()()ˆˆ()()Ldv t v t C nD i t nId t dt R '=-+- 3>输出变量分析电源电流：11()()()()ss s t dT T T ts i t i t dt d t i t T +<>=≈<>⎰线性化分析：11ˆˆˆ()()()I i t D d t I i t ⎡⎤⎡⎤+=++⎣⎦⎣⎦稳态时：1I DI =代入稳态方程得：1ˆˆˆ()()()i t Di t Id t =+ 输出电压：ˆˆ()()o vt v t = 综上所述：()111ˆ()ˆˆˆ()()()ˆˆ()()ˆˆ()()ˆˆˆ()()()ˆˆ()()pLo di t L Dv t V nV d t nD v t dt dv t v t C nD i t nId t dt R i t Di t Id t vt v t ⎧'=++-⎪⎪⎪⎪'=-+-⎨⎪⎪=+⎪=⎪⎩ N=2时，有：()111ˆ()ˆˆˆ()2()2()ˆˆ()()ˆˆ2()2()ˆˆˆ()()()ˆˆ()()pLo di t L Dv t V V d t D v t dt dv t v t C D i t Id t dt R i t Di t Id t vt v t ⎧'=++-⎪⎪⎪⎪'=-+-⎨⎪⎪=+⎪=⎪⎩ 因此小信号交流等效电路：∧+_R L i 1(t )v 1(t )Id(t)L P'2Id(t)'C∧Di(t)∧∧Dv 1(t)∧2Dv(t )(V 1+2V)d(t)∧∧∧2Di(t )∧i (t )∧+-∧v (t )+-∧v o (t )+_2、考虑C R ，仍工作在CCM 方式，小信号交流等效电路推导； 1>电感电流分析电感电流：()()ss T pL T d i t L v t dt<>=<>电感两端的电压：1[,],()()s L t t dT v t v t +=中2()()[,],()()()()()()()()()C C s s C LL C L CC L LL o L C L Cv t R i t t dT t T i t ni t R nR i t v t i t R R n R R nR v t nv t v t i t R R R R ++++=-=+=-=--++时由，得，因此于是：21()1()()()s s sst dT t T T C L L pt t dT sL C L C d i t n R R nR L v t dt v t i t dt dtT R R R R +++<>⎧⎫⎡⎤⎪⎪=+--⎨⎬⎢⎥++⎪⎪⎣⎦⎩⎭⎰⎰21()()()()()()s s s C L LT T T L C L Cn R R nR d t v t d t v t d t i t R R R R ''≈<>-<>-<>++稳态工作时：210C L LL C L Cn R R nR DV D V D I R R R R ''--=++线性分析： [][]211ˆ()ˆˆˆˆˆˆ()()()()()()C L L pL C L Cd I i t n R R nR L D d t V v t D d t V v t D d t I i t dtR R R R ⎡⎤+⎣⎦⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎡⎤''=++--+--+⎣⎦⎣⎦⎣⎦⎣⎦++ 忽略二阶扰动：2211ˆ()ˆˆˆ()()()C L C L L LpL C L C L C L Cd I i t n R R n R R nR nR L DV D V D I Dv t D v t D i t dtR R R R R R R R ⎡⎤+⎣⎦''''=--+--++++21ˆ()C L L L C L C n R R I nR VV d t R R R R ⎡⎤+++⎢⎥++⎣⎦代人稳态方程得：2211ˆ()ˆˆˆˆ()()()()C L C L L L p L C L C L C L C n R R n R R I nR nR V dit L Dv t D v t D i t V d t dt R R R R R R R R ⎡⎤''=--+++⎢⎥++++⎣⎦2>电容电压分析电容电压：()()ss T C T d v t Ci t dt<>=<>电容上的电流：()[,],()()[,],()()s C L CL s s C L C L Cv t t t dT i t R R nR v t t dT t T i t i t R R R R +=-+++=-++时时于是：()1()()()s s ss t dT t T T L t t dT sL C L C L C d v t nR v t v t Cdt i t dt dtT R R R R R R +++<>⎧⎫⎡⎤⎡⎤⎪⎪=-+-⎨⎬⎢⎥⎢⎥+++⎪⎪⎣⎦⎣⎦⎩⎭⎰⎰()()()()()ss s T T LT L C L C L C v t v t nR d t d t i t R R R R R R <><>⎡⎤'≈-+<>-⎢⎥+++⎣⎦线性化分析：[]ˆ()ˆ()ˆˆ()()L L C L Cd V vt nR V v t CD d t I i t dtR R R R ++⎡⎤⎡⎤'=-+-+⎣⎦⎣⎦++ 忽略二阶分量：[]ˆ()ˆ()ˆˆ()()L L L L C L C L C L C L Cd V vt nR nR nR I V vt CD I D i t d t dtR R R R R R R R R R +''≈-+-+-+++++稳态时：0L L C L CnR VD I R R R R '-+=++代入稳态方程得：ˆˆ()()ˆˆ()()L L L C L C L CnR nR I dv t vt C D i t d t dt R R R R R R '=-+-+++ 3>输出变量分析电源电流：11()()()()ss s t dT T T ts i t i t dt d t i t T +<>=≈<>⎰线性化分析：11ˆˆˆ()()()I i t D d t I i t ⎡⎤⎡⎤+=++⎣⎦⎣⎦稳态时：1I DI =代入稳态方程得：1ˆˆˆ()()()i t Di t Id t =+输出电压：1()()ss t T o T o tsv t v t dt T +<>=⎰其中：()[,],()[,],()()()L s o L CL C Ls s o L C L CR v t t t dT v t R R nR R R t dT t T v t i t v t R R R R +=-+++=+++时时于是：()1()()()s s s s t dT t T L CL L o T t t dT sL C L C L C nR R R v t R v t dt i t v t dt T R R R R R R +++⎧⎫⎡⎤⎡⎤⎪⎪<>=++⎨⎬⎢⎥⎢⎥+++⎪⎪⎣⎦⎣⎦⎩⎭⎰⎰ ()()()s s L C LT T L C L CnR R R v t d t i t R R R R '≈<>+<>++线性化：[]ˆˆˆˆ()()()()L C Lo o L C L CnR R R V vt V v t D d t I i t R R R R ⎡⎤⎡⎤'+=++-+⎣⎦⎣⎦++其中稳态解：L C Lo L C L CnR R R V V D I R R R R '=+++代入稳态方程得：ˆˆˆˆ()()()()L C L C Lo L C L C L CnR R D nR R I R vt v t i t d t R R R R R R '=+-+++综上所述：22111ˆ()ˆˆˆˆ()()()()ˆˆ()()ˆˆ()()ˆˆˆ()()()ˆˆˆ()()()C L C L L L p L C L C L C L C L L L C L C L C L C L oL C L C n R R n R R I nR nR Vdi t L Dv t D v t D i t V d t dt R R R R R R R R nR nR I dv t vt C D i t d t dt R R R R R R i t Di t Id t nR R D R v t v t i t R R R R ⎡⎤''=--+++⎢⎥++++⎣⎦'=-+-+++=+'=+-++ˆ()L C L C nR R I d t R R ⎧⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪+⎩N=2时，有：111ˆ42()ˆˆˆˆ()2()4()()ˆˆ2()()ˆˆ2()()ˆˆˆ()()()22ˆˆˆ()()()C L C L L L p L C L C L C L C L L L C L C L CL C L o L C L C R R R R I R R Vdi t L Dv t D v t D i t V d t dt R R R R R R R R R R I dv t vt C D i t d t dt R R R R R R i t Di t Id t R R D R R vt v t i t R R R R ⎡⎤''=--+++⎢⎥++++⎣⎦'=-+-+++=+'=+-++ˆ()L C L C R I d t R R ⎧⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪+⎩因此小信号交流等效电路：∧+_+_R Li 1(t )v 1(t )Id(t)L PC∧Di(t)∧∧Dv 1(t)∧i (t )∧+-∧v (t )+-∧v o (t )4C LL CR R D R R '+142ˆ()C L L L C L C R R I R VV d t R R R R ⎡⎤++⎢⎥++⎣⎦ˆ2()LL CR D vt R R '+ˆ2()L L CR D i t R R '+2ˆ()L L CR I d t R R +R C3、分别写出以上两种情况的传递函数∧∧dv o ，比较它们的区别。

精确线性化方法在电力电子开关变换器中的应用综述

精确线性化方法在电力电子开关变换器中的应用综述何坚辉(广东电网有限责任公司惠州仲惜供电局，广东惠州，516001 )摘要：精确线性化方法是基于微分几何工具发展起来的非线性系统线性化解耦控制方法，通过对非线性系统进行精确线性化处理后变换成线性系统。

电力电子开关变换器是一类典型的非线性系统，应用传统的线性控制理论来处理此类变换器,难以解决电力电子系统建模和控制问題。

随着电力电子技术和控制理论的发展，精确线性化方法在电力电子系统中得到应用。

首先，介绍精确线性化方法在电力电子开关变换器方面的应用。

最后，提出了精确线性化方法在电力电子系统中的研究趋势。

关键词：非线性性控制；微分几何；状态反馈；精确线性化；电力电子系统Review of Exact Linearization Method Applied to Power Electronics SystemHe Jianhui(Guangdong Power Grid Co.,Ltd.Huizhou Zhongkai Power supply Bureau,Huizhou Guangdong,516001)Abstract : Exact linearization method is nonlinear systems linear decoupling control method,which is developed based on differential geometry tools.And it transform nonlinear systems into a linear system.Power electronic switching converter is a typical nonlinear system,it is difficult to solve the problem for power electronics system modeling and control by traditional linear control theory.With the development of power electronics and control theory,exact linearization method has been applied in power electronic systems.First,the applications of the exact linearization method which is applied in the file power electronic switching converters is introduced.Finally,the exact linearization method in power electronics systems research trends is proposed.K e y words ： nonlinear control;differential geometry;state variable feedback;exact linearization;power electronics system〇引言电力电子开关变换器，是一类典型的非线性系统。

探究电力系统中电力电子变流技术的应用分析

探究电力系统中电力电子变流技术的应用分析发表时间：2018-08-13T14:19:31.580Z 来源：《基层建设》2018年第19期作者：谢蓉静刘泽群袁昆倪榛潞欧阳普群[导读] 摘要：本文笔者就电力电子变流技术和它在电力系统中的应用及作用做了相关分析,以使这项技术能够在电力系统中充分发挥其作用。

国网江西省电力有限公司宜春供电分公司江西宜春 336000摘要：本文笔者就电力电子变流技术和它在电力系统中的应用及作用做了相关分析,以使这项技术能够在电力系统中充分发挥其作用。

关键词：电力电子;变流技术;电力系统;应用一、电力电子变流技术的应用形式作为电力电子技术中的一部分,电力电子变流技术从上个世纪七、八十年代开始被广泛应用到电力系统中。

一经应用便受到社会各界的极大关注。

随着不断的发展,电力电子变流技术以整流电路、交流调压电路、逆变电路、斩波电路等形式在电力系统中都得到了广泛的应用,并取得了相应的良好效果。

(一) 整流电路整流电路是用可以调节大小的直流电代替了交流电供给直流用电设备的一种电力电子变流电路。

整流电路通过整流二极管将输出的电压较低的交流电转化成直流电,实现对交流电的整流。

交流电压在通过整流电路之后,就会变成混合电压,既有交流电压也有直流电压。

整流电路被应用到一些相应的用电控制和相关输电环节,实现了快速高效控制并推动了电网的稳定运行。

与此同时,整流电路还用多相整流的方式减少和控制了输出电压的脉动情况,并减少了电能的损失。

整流电路一般是由变压器、滤波器和整流主电路组成的,在调节直流电动机的速度和调节发电机的励磁、电镀、电解等方面得到了相应的普遍运用。

整流电路的变压器的设置是为了使输入的相应的交流电压与输出的直流电压之间保持相匹配协调,并实现对交流电网与整流电路之间的隔离。

变压器在整流电路中的设置情况需要依据相应的具体情况来确定。

整流电路中的滤波器是为了能够将直流电压中的交流电压过滤掉而在主电路与负载之间进行的相应连接。

功放线性化技术分析及前馈技术改进设计

功放线性化技术分析及前馈技术改进设计程书田【摘要】分析了表示功率放大器线性的参数——三阶互调产生的机理,给出了几种最常用的提高功率放大器线性的方法,同时分析了这几种方法的优缺点,着重分析了传统的前馈技术所存在的问题,并给出了对传统前馈技术的改进方法.通过实验对比表明,该方法比传统的前馈技术有明显的改进.【期刊名称】《移动通信》【年(卷),期】2013(037)002【总页数】4页(P62-65)【关键词】功率放大器;三阶互调;线性化技术;改进的前馈技术【作者】程书田【作者单位】厦门特力通信息技术有限公司,福建厦门361009【正文语种】中文【中图分类】TN7221 引言功率放大器是现代电子系统中最重要的器件之一，它广泛应用于雷达、航天、通信、电子对抗等系统中，对信号进行功率放大，它的性能的好坏直接影响整个系统的性能。

功率放大器的线性是功率放大器非常重要的指标，线性高的功率放大器不仅可以大大减小放大信号的失真，也可以有效减少对其它电子系统的干扰，因此功率放大器的线性化技术很早就受到人们的关注，国外很多大学和机构都对这一技术做了专项研究，并取得较好的研究成果。

国内在这方面研究起步较晚，且水平不高，国内所使用的高线性功放基本依赖进口。

近些年，随着科技的发展，对功率放大器的线性要求越来越高，目前的线性化技术的发展已远远不能满足现代电子和通讯对功率放大器线性度的要求。

2 三阶互调产生的机理功率放大器的线性常用三阶互调来表示，三阶互调的大小表示放大器线性的高低。

当两个不同频率的信号共同作用在一个非线性系统时，由于非线性作用，将会产生无穷多的寄生信号，在这些信号中以三阶分量最大，称为三阶互调，因此在功率放大器线性化技术中只考虑三阶分量。

其产生机理可从以下看出：功率放大器输出信号So(t)和输入信号Si(t)的非线性可以用下述幂级数表示：在上式中，次幂越高，影响越小，为简便起见，可以取前三项近似分析功放非线性的影响，则有：当有两个不同频率的信号同时输入时，即Si(t)=A(cosω1t+ cosω2t)时，则有：从上式可以看出，在正弦信号的激励下，非线性放大器的输出中包含一些新的频率分量。

浅谈电力电子化电力系统多尺度电压功角动态稳定

浅谈电力电子化电力系统多尺度电压功角动态稳定发表时间：2018-07-05T17:03:24.603Z 来源：《电力设备》2018年第9期作者：戴歆研王芳菲杨丹霞[导读] 摘要：由于可再生能源的有效利用而衍生的发电项目、远距离电力传输方案实现、交流传动产业应用的大环境逐步形成，电力产业的电力电子变换设备及电子系统凭借着各种新兴技术进入到了电力行业的工程项目中，给我国的电力产业形势带来了新的变化。

（大连供电公司）摘要：由于可再生能源的有效利用而衍生的发电项目、远距离电力传输方案实现、交流传动产业应用的大环境逐步形成，电力产业的电力电子变换设备及电子系统凭借着各种新兴技术进入到了电力行业的工程项目中，给我国的电力产业形势带来了新的变化。

但是这几年来我们因为新技术的应用，电力系统也出现了许多动态问题，给电力系统的平稳运转产生了隐患。

于是该篇力求对多尺度电压功角的动态稳定问题进行多角度的特征分析，依据建模和控制方法来寻找解决类似问题的思路。

关键词：电力电子化；电力系统；电压功角一、电力电子化电力系统动态稳定的简要分析（一）特征分析电力电子化电力系统属于电力系统中和电磁、电力电子变换设备一起组合使用的组成部分，参与实现保护功角与电压平稳运转的功能。

不过电力电子化电源及其网络符合装备动态特性具有一定的复杂性，在运行中出现的系统功角问题与电压供应波动经常出现。

从功角的相位动态角度我们分析其特征，可以总结出电力电子化设备与同步发电机内部结构有显著区别，首先系统内电势位置是由控制算法得出与同步发电机的储能元件决定的模式大不相同，其次双馈风机的转速与直流电压等储能元件的耦合关系也是由控制算法得出耦合关系。

同样，电力电子化给负荷的动态特性造成了重要的影响。

起因是异步电机承载了电力系统的大部分供电基础，所以它的动态特性影响了内在的机电与电磁运转。

相比较于传统直流，我们发现其机电时间尺度同样具有不可控性，从而导致做功平衡与相位关系形成不可控的电压动态稳定问题。

线性化器在低温测量中的应用

线性化器在低温测量中的应用
胡良兵;金毅彬;庄明
【期刊名称】《工业控制计算机》
【年(卷),期】2006(19)10
【摘要】介绍在低温测量监控中,DCS系统如何利用线性化器对温度信号直接采集和监控的方法,给出了该方法的原理结构图,并给出了在DCS中的组态模块.实验证明该方法硬件连接比较简单,精度较高,反映灵敏,值得在深低温测量中推广使用.【总页数】2页(P11,15)
【作者】胡良兵;金毅彬;庄明
【作者单位】合肥工业大学电气与自动化工程学院,安徽,合肥,230009;中科院等离子体物理研究所低温与超导研究室,安徽,合肥,230031;中科院等离子体物理研究所低温与超导研究室,安徽,合肥,230031
【正文语种】中文
【中图分类】TP3
【相关文献】
1.改进的反馈线性化控制器在一类气动系统中的应用 [J], 钱坤;谢寿生;屈志宏;高梅艳
2.精确线性化方法在电力电子开关变换器中的应用综述 [J], 何坚辉
3.自抗扰控制器在非线性化工过程控制中的应用 [J], 李海生;朱学峰;董宇
4.舰船航迹控制器中模糊线性化方法的应用 [J], 周岗;周永余;陈永冰;乔力争;卞鸿
巍
5.单片机应用系统中检测量在线线性化原理 [J], 汪廷世
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

TETRA数字集群系统的线性化功率放大技术

TETRA数字集群系统的线性化功率放大技术
常疆;孟维晓;谭学治
【期刊名称】《移动通信》
【年(卷),期】2003(027)007
【摘要】本文对几种常用的线性化功放技术进行了分析和比较,并介绍了一种新的基于ASIC的TETRA数字集群线性化发射机的解决方案.
【总页数】3页(P90-92)
【作者】常疆;孟维晓;谭学治
【作者单位】哈尔滨工业大学;哈尔滨工业大学;哈尔滨工业大学
【正文语种】中文
【中图分类】TN4
【相关文献】
1.地铁TETRA数字集群系统应用探讨 [J], 李文彬
2.关于某港口TETRA数字集群系统的研究 [J], 刘一丁;安哲
3.城市轨道交通无线通信系统中TETRA数字集群系统的运用研究 [J], 安永新
4.TETRA数字集群系统在轨道交通无线通信系统的应用方法 [J], 王长青
5.露天矿TETRA数字集群系统无线网络规划探讨 [J], 何鹏宇
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

精确线性化在电力电子中的应用_梅松涛

第五章 精确线性化方法

基于PET控制特性的交直流混合配电网状态估计

PSPICE和Matlab在IGBT动态仿真中应用

如何应用信息化教学手段突破一个项目的难点——以线性直流稳压电源制作为例

电力电子中的数字控制技术专辑特邀主编评述

基于线性化Poincaré映射模型的非线性电力电子系统控制方法

电力电子化电力系统多时间尺度时变动态小干扰稳定问题

基于输入输出反馈精确线性化的三相APF控制

新一代数字化变压器在电力系统中的应用研究

第五章精确线性化方法

射频功率放大器线性化技术研究

考虑负荷电压静特性和PV节点的配电网线性化潮流计算

第五章 精确线性化方法

浙大电力电子系统建模与控制作业答案

精确线性化方法在电力电子开关变换器中的应用综述

探究电力系统中电力电子变流技术的应用分析

功放线性化技术分析及前馈技术改进设计

浅谈电力电子化电力系统多尺度电压功角动态稳定

线性化器在低温测量中的应用

TETRA数字集群系统的线性化功率放大技术

第五章精确线性化方法

第五章精确线性化方法