状态抗风涌：面向合成与实现水平的新型约束方法
系统与控制
2024-06-21 v1 系统与控制
摘要
抗风涌补偿通常用于解决控制系统中的严格控制限制问题。然而，对系统状态/输出的等效解决方案亟需完善。本文引入一种新型方法，用于状态抗风涌补偿器。不同于常规的受约束控制方法，其要么将软约束纳入设计，要么在实际情况下未能充分响应约束违规。所提方法将状态约束视为面向实现的软硬约束，通过在安全补偿器结构中集成饱和块实现，称为状态抗风涌 (SANTW) 补偿器。类似于输入抗风涌方案，SANTW 设计与名义控制器设计分离。该问题被形式化为扰动抑制问题，以直接最小化饱和。本文开发了两个 Hinf 优化框架，分别使用频域解和线性矩阵不等式。随后处理输入与状态的约束，形成统一的输入-状态抗风涌 (IS-ANTW) 补偿器，通过非平滑 Hinf 优化实现。该方法还支持固定阶数补偿器，这在许多实际应用中至关重要。此外，本文评估了所提补偿器在管理基于风能的电流波动方面的性能，通过详细的电磁瞬态 (EMT) 模拟展示了其在网内直流-交流换流器中的有效性。
引用
@article{arxiv.2406.13374,
title = {State Anti-windup: A New Methodology for Tackling State Constraints at Both Synthesis and Implementation Levels},
author = {Amir H. Abolmasoumi and Bogdan Marinescu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2406.13374},
year = {2024}
}
备注
15 pages 21 Figures