简介：摘要：本研究聚焦于伺服主轴的性能优化与控制策略，旨在提升现代制造业中的应用效率和加工精度。在快速发展的工业自动化背景下，伺服主轴的稳定性和精度直接影响着产品质量。因此，研究采用了一系列创新措施，包括定制化的性能优化方案以应对特定的应用需求，引入模型预测控制算法增强控制系统的自适应性和响应速度，并优化反馈机制以提高系统整体的操作精度。这些策略的实施预计将显著提高伺服主轴的耐久性、效率以及减少能源消耗。期望通过这些综合措施，不仅提升伺服主轴在高负载条件下的性能，也为高精度加工技术的发展提供新的思路和解决方案。

简介：摘要：本论文研究了基于模型预测控制（MPC）方法在电气驱动系统中的应用，以提升系统性能。通过建立系统的数学模型和预测控制器，实现对电气驱动系统的精确控制。研究结果表明，采用MPC方法可以显著改善系统的响应速度、稳定性和鲁棒性。通过实验验证，证明了MPC在电气驱动系统中的有效性和可行性，为电气驱动系统的设计和优化提供了重要的参考依据。

简介：摘要：针对传统的电压定向直接功率控制（ V-DPC）在电网电压出现谐波等情况时，电压定位的准确性受影响的缺陷。本文根据三相电压型整流器的数学模型，将采用虚拟磁链的直接功率控制（ VF-DPC）和有限集模型预测控制（ FCS-MPC）相结合，提出一种基于虚拟磁链的模型预测功率控制策略（ VF-DPC-MPC）。本系统通过虚拟磁链推算出瞬时功率，实现了无交流电压传感器的控制，然后利用有限集模型预测的方法（ FCS-MPC），选取最佳的电压矢量的开关状态完成控制，从而优化系统性能。仿真表明本系统具有高动态性能，且鲁棒性较好，网侧电流谐波较小，实现了功率的准确跟踪，具有很好的应用前景。 关键词：模型预测控制；虚拟磁链；三相整流器；直接功率控制 1 引言 随着人类社会的发展，各行业都需要更高质量的电能，并且由于分布式能源的推行， PWM整流器因其动态响应灵敏、能量可双向流动、功率因数可控等优点，得到了极多应用 [1-3]。通过数十年的发展， PWM整流器被人们大量的使用，对其更高性能的追求也意味着必须有更好的控制技术。因此，研究人员通过做大量的测试，旨在找到更加高效的控制策略 [4]。一般控制方法可归类为直接电流控制与直接功率控制（ DPC）。直接电流控制利用同步旋转坐标系变换的解耦控制特性，将网侧电流解耦成有功分量和无功分量，由此来构成电流闭环控制系统 [5]。这种方法的优点是有着较小的静态误差与较快的动态响应速度，但其系统性能与电流内环控制的复杂度和相关参数的精确度关系很大 [6-7]；与直接电流控制相比，直接功率控制具有高功率因数、较好的动态性能、较低的电流畸变率等特点 [8]。 预测控制是一种最优化控制策略，在电力电子的领域越来越受到重视，主要有模型预测控制 (MPC)、广义预测控制（ GPC）、无差拍控制等。模型预测控制是通过系统模型来预测变量的变化趋势，根据最优化准则来确定最优的控制方式。这种预见性，比经典反馈控制系统收集现有信息再进行控制更加有效。将模型预测控制与直接功率控制结合，更使得网侧电流谐波明显减小，直流侧输出电压纹波得到极大改善 [9-11]。 本文提出了一直基于虚拟磁链的有限集模型预测功率控制的方法，取消了网侧电压传感器，降低了成本，有效防止因传感器失灵导致的控制策略失效，具有良好的稳定性与快速性；另一方面，通过有限集模型预测控制直接选择的有限开关状态，不需调制环节，控制更灵活 [12-13]。通过功率预测模型直接对磁链计算出的瞬时有功功率 P与无功功率 q进行未来变化的预测，得到最小的价值函数，从而确定最优空间电压矢量。最后通过 Matlab/Simulink的仿真验证了所提出的控制策略的可行性。 2 三相电压型整流器数学模型分析 三相两电平整流器拓扑结构如图 1所示，整流器中有 6个开关器件， ea、 eb、 ec分别为三相电网电压，网侧中性点为 n。在三相对称系统中每相输入线路等效电阻值为 R，每相电感值均为 L， ia、 ib、 ic和 ua、 ub、 uc分别为三相整流器的相电流和相电压。在任何一个工作状态，每一项只允许一个开关器件导通，因此上下开关必须满足互补的要求。故整流器开关状态为 Sj为三相单极性二值逻辑开关函数， j为 a、 b、 c。 图 1 三相两电平整流器拓扑结构图 图 2为三相电压型整流器的空间电压矢量图，由于本次研究的是两电平整流器，通过合理控制开关器件的开通与关断，整流器可提供 23=8种电压空间矢量，其中包括 6个有效电压矢量和 2个零矢量如图所示。从而可以推算出各种开关状态下的电压值，为下文模型预测控制提供矢量选择奠定基础。 图 2 三相 VSR空间电压矢量分布 假定三相电网处于平衡状态，取电流参考方向如图 1所示，则整流器在 坐标系下的电压方程为： (1) 式中 、 、 、 分别为三相电网电压和电流在 坐标下的分量； 、 为整流器输入电压在 坐标下的分量，根据 udc和整流器开关函数 Sa、 Sb、 Sc(Si=1为上桥臂导通； Si=0为下桥臂导通 )可得：

简介：摘要：在配电网中合理引入智能技术，可以建立完善的网络，实施智能性的调控，为配电网系统的稳定运行提供重要的保证。随着社会经济的不断发展，短时停电损失越来越大，电力用户对供电可靠性提出了更高的要求。近年来，分布式电源发展迅速，其大量接入传统配电网会造成短路电流超标、电压波动过大、线间功率分布不均等问题。配电网采用闭环运行方式可有效提高供电可靠性及分布式电源接纳能力，但受环网两侧系统的电压、内阻抗以及馈线负荷分布等因素的影响，可能会出现较大的循环功率，造成两侧出力不均，甚至引起逆功率运行。基于现代电力电子技术的智能软开关具有强大潮流控制能力，为同区甚至异区配电线路闭环运行提供有效技术支撑。

简介：摘要：在配电网中合理引入智能技术，可以建立完善的网络，实施智能性的调控，为配电网系统的稳定运行提供重要的保证。随着社会经济的不断发展，短时停电损失越来越大，电力用户对供电可靠性提出了更高的要求。近年来，分布式电源发展迅速，其大量接入传统配电网会造成短路电流超标、电压波动过大、线间功率分布不均等问题。配电网采用闭环运行方式可有效提高供电可靠性及分布式电源接纳能力，但受环网两侧系统的电压、内阻抗以及馈线负荷分布等因素的影响，可能会出现较大的循环功率，造成两侧出力不均，甚至引起逆功率运行。基于现代电力电子技术的智能软开关具有强大潮流控制能力，为同区甚至异区配电线路闭环运行提供有效技术支撑。

简介：摘要：模型预测控制（MPC）是一种先进的控制策略，广泛应用于自动化设备的系统优化。通过建立被控对象的动态模型，模型预测控制能够预测未来的行为并计算出最优的控制序列，从而实现系统的稳定性和性能的提升。在自动化设备中，线性模型预测控制、非线性模型预测控制、多变量模型预测控制、自适应模型预测控制以及智能模型预测控制等应用方式，有助于解决各种复杂的系统优化和控制问题。随着技术的不断发展，模型预测控制在自动化设备中的应用将更加广泛和深入，为工业自动化的发展带来更多机遇和挑战。

简介：摘要：随着精密加工需求的不断提升，伺服主轴与摇篮协同控制技术的研究显得尤为重要。本研究围绕伺服主轴的高效性能和摇篮系统的灵活性，探讨了它们在协同控制下的集成应用。采用了实验与理论相结合的研究策略，通过严格的实际操作流程和数据分析，评估了技术的实际效果，并针对识别出的问题提出了优化方案。期望通过这些方法，实现对伺服主轴与摇篮协同控制技术更深入的理解，并推进其在工业自动化中的应用，以提高加工精度和生产效率。

简介：摘要燃煤火电机组的NOx控制排放值，是受国家环保部门实时监督考核的重要环保安全指标。由于NOx被控对象的纯时延大时滞特性，按常规方法整定的PID控制很难将烟气脱硝NOx指标控制到理想范围内。本文介绍了一种基于模型预测控制DMC控制规律的低阶近似的PID整定方法，先根据对象模型整定NOx模型预测控制DMC控制规律，然后利用阶跃扰动逼近的方法，在仿真软件中，构造PID控制参数，使其阶跃激励响应能尽可能地逼近模型预测控制器的控制规律，并将该PID控制器辅以常规的脱硝控制前馈，应用于某350MW超临界煤粉锅炉的脱硝控制，收到良好的控制效果，可有效提高火电机组NOx的控制品质。

简介：摘要：本文提出了一种基于模型预测控制的高压交流电整流系统。该系统通过建立整流器的数学模型，利用模型预测控制技术对整流器进行控制，以提高其工作效率和稳定性。模型预测控制能够有效地提高系统的预测性能，降低能耗，提高系统的稳定性和可靠性。

简介：

简介：摘要：对于平衡重式叉车而言，在具体工作过程中，最容易发生的一个问题，就是侧翻，那么为了根本性的降低侧翻的概率，就要将相应的防侧翻模型预测控制系统设置进来，为叉车提供一个重要的侧向支撑力，这样，就可以根本性杜绝侧翻问题，保证其安全可靠运行。

简介：为了保证混合动力电动汽车动力性和进一步降低燃油消耗,建立了一个预测控制策略,该控制策略采用齐次马尔科夫链对汽车运行状态特征参数进行预测,并根据预测结果对混合动力电动汽车控制策略中发动机工作范围上下限进行调整.与原电力辅助控制策略相比,建立的预测控制策略降低了运行状态对混合动力电动汽车控制策略的影响,使得车辆能够在不同运行工况中都具有良好的燃油经济性.

简介：摘要：电机是日常生活和工业生产中不可或缺的重要设备，其控制系统的稳定性、精确度和响应速度对于电机的性能和效率至关重要。传统的PID控制方法虽然简单易用，但对于复杂的非线性系统和快速变化的工况往往难以达到理想的控制效果。因此，研究和开发新的控制方法成为当前电机控制领域的热点和挑战。模型预测控制作为一种先进的控制方法，通过对系统进行建模和预测，结合优化算法实现对系统的最优控制。与传统控制方法相比，模型预测控制不仅能应对复杂的非线性系统，还能处理时变工况和外部扰动等问题。因此，基于模型预测控制的电机控制系统成为电机控制技术研究的前沿方向之一。基于此，本篇文章对模型预测控制的电机控制系统设计与应用进行研究，以供参考。

简介：摘要：面对日益扩大的风能应用规模，抽水蓄能也将在风电出力消纳上发挥越来越重要的作用，尤其是在扩大电网接纳风电能力以及保障风电场有功功率平稳输出等方面更是能起到重要支撑作用。如何利用抽水蓄能电站平抑快速变化的风电出力波动，进而缓解系统负荷峰谷矛盾、保障电网安全稳定运行，是现阶段能源结构转型进程中的一项重要研究内容。抽水蓄能－风电联合运行系统模型，不仅可以为优化协调控制策略提供仿真工具，还可研究风力消纳过程中联合系统的动态响应特性，为实际生产提供技术参考与支持，具有较高的研究意义与工程价值。基于此，本篇文章对基于改进模型预测控制的电气系统新能源功率波动平滑策略进行研究，以供参考。

简介：摘要：本文提出了一种多区域暖通空调温湿度鲁棒模型预测控制策略，该策略通过考虑系统参数的变化和不确定性，能够更加准确地预测多区域的温湿度变化情况，并根据预测结果实现对暖通空调系统的智能控制。该策略不仅能够提高系统的控制精度和稳定性，还能够减少系统能耗，具有很高的实用价值。

简介：本文建立并分析了三相PWM整流器的数学模型,研究了基于模型预测控制的PWM整流器控制系统。通过对传统单矢量与双矢量模型预测控制方法的分析和仿真,研究了传统双矢量模型预测和单矢量模型预测网侧THD性能不佳的原因,为了提高模型预测控制系统网侧电流THD的性能,提出改进双矢量和改进单矢量模型预测控制方法。该方法提高了网侧电流THD性能,同时也保持了最好的电流和电压动态性能,仿真结果验证了该方法的可行性和有效性。

简介：摘要:随着能源需求的不断增长和环境保护意识的提高，火电厂作为主要的能源供应方式之一，越来越受到关注。而作为火电厂的核心设备之一，汽轮机调速系统对于火电厂的运行稳定性和发电效率起着关键作用。因此，设计和优化火电厂汽轮机调速系统具有重要意义。模型预测控制方法利用建立的数学模型来预测系统未来的行为，通过优化算法生成最优控制输入，从而实现对系统的精确控制。相比传统的PID控制，模型预测控制方法在处理非线性、时变系统和大幅负荷变化等方面具有更好的性能。

简介：摘要：近年来，我国大规模的公共建筑快速增长，其能源消耗总量已达39%，严重制约了建筑事业的可持续发展。而建筑的能耗以暖通为主体，对其进行精确建模和调控，以达到节能降耗的目的，已成为暖通空调节能研究中的要点。暖通空调虽然可以改善室内空气质量等优势，被广泛应用于各类大型公用建筑中。然而，大规模公用建筑多分区 暖通空调的应用，是一种多变量强耦合的复合体系，迫切需要建立准确的室内空间数学建模与优化调控手段，科学运用能量衡算原理，构建室内温度与湿度之间的耦合数学模型。基于此，本文探讨了多区域暖通空调温湿度鲁棒模型的预测控制方法，希望能够为相关学者提供借鉴价值。

简介：级联式双向DC-DC变换器具有结构简单、功率密度高且适用于大变比变换场合等优点,但其传统的双闭环控制方法中,控制结构复杂,PI参数设置困难。据此引入模型预测控制（MPC）思想对级联式双向DC-DC变换器进行控制。模型预测控制具有控制思想简单、易于包含系统的约束条件及控制器易于实现等优点,该控制策略包括建立变换器模型和其可能的开关状态、定义代价函数两个步骤。本文对级联式双向DC-DC变换器的模型预测控制进行仿真分析和实验验证。同时,将其与传统双闭环控制方法进行实验对比,实验结果显示,模型预测控制方法能够使母线电压准确追踪给定值,与传统双闭环控制相比,动态过程中母线电压的超调减小6.25%左右,变换器的动态响应时间减少0.3s。由此证明所提出模型预测控制方法的可行性及有效性。

简介：摘要近几年，在国防与工业等领域都开始应用伺服系统，如数控机床、雷达伺服的系统以及硬盘驱动的伺服系统等，为契合伺服系统高性能的要求，需要设计先进控制的算法。本文着重分析了伺服系统的建模，深入研究干扰抑制的的性能，并提出控制方法，以期为相关研究提供参考。