非线性无源控制理论及其在风力发电机组中的应用

非线性无源控制理论及其在风力发电机组中的应用
作者：王冰，袁越 编著
出版时间：2015年版
内容简介
《非线性无源控制理论及其在风力发电机组中的应用》基于非线性系统无源性理论，运用无源控制方法和Hamiltonian设计方法的研究成果，解决风力发电机组控制中存在的设计问题，主要按照以下三条线索展开论述：一、理论框架：以无源性概念为核心，说明无源性、稳定性、耗散性、正实性等相关概念的联系与区别，从线性系统到非线性系统描述无源性理论的框架，同时作为《非线性无源控制理论及其在风力发电机组中的应用》的理论基础部分；二、技术路线：从物理背景明确的Euler-Lagrange方程出发，通过泛化得到更为一般的Hamiltonian系统，解决其实现问题和控制问题，这是无源控制技术应用一条重要路径。与此并行，《非线性无源控制理论及其在风力发电机组中的应用》叙述了非线性系统基于能量的存储函数构造方法和基于无源性的控制器设计方法，并进一步将内容拓展到鲁棒无源控制、协调无源控制等方面。另外，分布式无源性系统的最新成果也整合到相关章节中；三、应用研究。《非线性无源控制理论及其在风力发电机组中的应用》针对风力发电机组的主要模块：变桨机构、传动环节、发电机等，分别加以控制策略研究。
目录
第1章 绪论
1.1 无源性概念与无源控制方法
1.2 风力发电机组发展与控制
1.2.1 风力发电机组的发展
1.2.2 风力发电机组的控制
1.3 本书的内容和特点
第2章 非线性系统基本概念
2.1 非线性系统描述
2.2 Lyapunov稳定性理论
2.2.1 Lyapunov稳定性
2.2.2 Lyapunov稳定定理
2.3 输入输出稳定性概述
2.3.1 Lp空间及其拓展
2.3.2 输入输出稳定性与Lp稳定性
2.3.3 L2增益与小增益定理
2.4 坐标变换及相关概念
2.5 图论基础
第3章 无源性及相关理论
3.1 无源性概念
3.2 无源性实现
3.3 无源性与耗散性
3.3.1 耗散系统特性
3.3.2 耗散性判据
3.4 无源性与稳定性
3.4.1 Lyapunov稳定性与L2稳定性
3.4.2 绝对稳定性
3.5 反馈系统无源性
第4章 无源控制设计方法
4.1 无源控制设计基础
4.2 鲁棒无源控制设计
4.2.1 鲁棒无源性
4.2.2 鲁棒无源镇定控制
4.2.3 鲁棒无源L2性能综合
4.3 自适应无源控制设计
4.3.1 自适应无源控制器设计
4.3.2 自适应无源L2性能设计
4.4 改进型无源控制设计
4.4.1 输入受限无源控制设计
4.4.2 多输入协调无源控制设计
4.5 分布式无源性系统研究
第5章 Hamilton系统无源性设计
5.1 Euler—Lagrange系统概述
5.1.1 Euler—Lagrange方程形式
5.1.2 含控制的Euler—Lagrange系统与无源性
5.1.3 Euler—Lagrange系统控制器设计
5.2 Hamilton系统产生与实现
5.2.1 由Euler—Lagrange系统到Hamilton系统
5.2.2 端口受控Hamilton系统
5.2.3 端口受控耗散Hamilton系统
5.3 耗散Hamilton系统互联与控制
5.3.1 标准反馈互联控制
5.3.2 无源性反馈互联控制
5.4 耗散Hamilton系统自适应鲁棒控制
5.4.1 端口受控耗散Hamilton系统鲁棒控制
5.4.2 端口受控耗散Hamilton系统自适应鲁棒控制
5.5 耗散Hamilton系统多机协同控制
5.5.1 两个端口受控耗散Hamilton系统协同控制
5.5.2 多个端口受控耗散Hamilton系统协同控制
第6章 风力机与风力发电机组
6.1 风力机的结构与分类
6.2 风力机的基础理论
6.2.1 贝兹理论
6.2.2 最大功率跟踪
6.3 典型风力发电机组结构与模型
6.3.1 定速感应风力发电机组
6.3.2 双馈式风力发电机组
6.3.3 直驱式永磁风力发电机组
6.4 风力发电机组控制技术
6.4.1 风力发电控制的发展
6.4.2 风力发电控制技术研究现状
第7章 风力发电机组环节无源性设计
7.1 桨距角与传动机构无源控制
7.1.1 桨距角与传动机构模型
7.1.2 无源控制器设计
7.1.3 仿真验证
7.2 风能转换系统无源控制
7.2.1 风能转换系统模型
7.2.2 无源控制器设计
7.2.3 仿真验证
7.3 网侧变流器无源控制
7.3.1 双PWM变换器模型
7.3.2 无源控制器设计
7.3.3 仿真验证
7.4 双馈感应发电机组无源控制
7.4.1 双馈感应发电机组模型
7.4.2 无源控制器设计
7.4.3 仿真验证
7.5 永磁发电机组无源控制
7.5.1 永磁发电机组模型
7.5.2 无源控制器设计
7.5.3 仿真验证
第8章 风力发电机组多种无源控制研究
8.1 定速风电机组控制分析
8.2 双馈感应风电机组输入受限无源控制
8.2.1 双馈感应风电机组无源性实现
8.2.2 输入受限无源控制设计
8.2.3 仿真验证
8.3 永磁风电机组多输入协调无源控制
8.3.1 永磁发电机组增量模型
8.3.2 协调无源控制器设计
8.3.3 仿真验证
8.4 风电多机组系统协同控制
8.4.1 协同控制设计方法拓展
8.4.2 双馈感应风电机组双机协同控制
8.4.3 永磁风电机组多机协同控制
参考文献