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内容简介
本书系统地阐述了电力系统非线性控制理论及应用,是一部科研成果专著.全书在全面总结该领域里国内外研究成果的基础上,重点论述了作者从事国家自然科学基金和国家自然科学基金青年基金有关项目所取得的最新研究成果.
全书共九章,主要内容包括:非线性控制理论中的一些基本概念;单输入单输出与多输入多输出非线性系统的设计原理;电力系统建模方法和非线性数学模型;非线性控制原理与设计方法在电力系统中的应用,其中包括大型发电机组非线性励磁控制、调节汽门控制、交直流联合输电系统中的直流输电系统的非线性控制、静止无功功率补偿系统的非线性控制等的数学模型、设计方法、控制策略、控制效果及实施方案.
本书注重物理概念,理论与实际并重,把近代非线性控制理论与工程实际有机地结合起来,可供从事电力系统自动化工作的科技人员和高等院校有关专业的教师、高年级学生以及研究生阅读,也可供从事自动控制的工程技术人员参考.
目录
- 前言
第一章 导论
1.1 引言
1.2 控制理论发展概述
1.3 线性控制系统与非线性控制系统
1.4 非线性系统近似线性化建模方法及其局限性
1.5 非线性系统稳定与不稳定平衡点
1.6 非线性系统的混沌现象与电力系统非线性振荡
第二章 非线性控制理论中的一些基本概念
2.1 引言
2.2 非线性系统的坐标变换
2.2-1 坐标变换的一般概念
2.2-2 线性系统坐标变换
2.2-3 非线性坐标变换与微分同坯
2.2-4 映射
2.2-5 局部微分同坯
2.2-6 非线性控制系统的坐标变换
2.3 仿射非线性系统
2.4 向量场
2.5 向量场的导出映射
2.6 李导数与李括号
2.6-1 李导数
2.6-2 李括号
2.7 向量场集合的对合性
2.8 控制系统的关系度
2.9 非线性系统的线性化标准型
2.10 小结
第三章 单输入单输出非线性控制系统设计原理
3.1 引言
3.2 状态反馈精确线性化的设计原理
3.2-1 关系度r等于系统阶数n的线性化设计原理
3.2-2 一般情况下的线性化的设计原理
3.2-3 精确线性化的条件
3.2-4 精确线性化的算法
3.3 零动态设计原理与方法
3.3-1 零动态第一种设计方法
3.3-2 零动态第二种设计方法
3.3-3 几个问题的讨论
3.4 线性系统零动态设计方法
3.5 输出对干扰解耦的控制系统设计原理
第四章 多输入多输出非线性控制系统的设计原理
4.1 引言
4.2 关系度与线性化标准型
4.2-1 系统的关系度
4.2-2 线性化标准型
4.3 零动态设计原理
4.4 状态反馈精确线性化设计原理
4.4-1 状态反馈精确线性化的条件
4.4-2 状态反馈精确线性化的算法
第五章 电力系统基本数学描述
5.1 引言
5.2 同步发电机的转子运动方程
5.3 同步发电机输出功率方程
5.4 多机系统中同步发电机实用的输出功率方程
5.4-1 单机无穷大系统中的发电机输出功率方程
5.4-2 多机系统中同步发电机实用化的输出功率方程
5.5 同步发电机励磁绕组电磁动态方程
5.6 汽轮发电机组汽门开度控制系统的数学描述
5.7 直流输电系统的数学描述
5.7-1 直流输电线路的动态方程
5.7-2 直流调节系统的数学模型
第六章 大型发电机的非线性励磁控制
6.1 引言
6.2 励磁控制方式的发展
6.3 单机系统中发电机非线性励磁控制系统的设计
6.3-1 精确线性化的设计方法
6.3-2 关于非线性励磁控制规律的实现问题的讨论
6.3-3 非线性励磁控制的效益
6.4 多机系统中发电机非线性励磁控制系统的设计
6.4-1 多机电力系统的动力学方程
6.4-2 励磁控制系统精确线性化的设计方法
6.4-3 实用化的非线性励磁控制规律
6.4-4 对多机系统发电机非线性励磁控制规律的讨论
6.4-5 多机电系统非线性励磁控制器的控制效果
第七章 电力系统中汽轮发电机组汽门开度的非线性控制
7.1 引言
7.2 单机无究大系统中汽轮发电机组汽门的非线性控制
7.2-1 数学模型
7.2-2 精确线性化设计方法
7.2-3 模拟式汽门非线性控制器
7.2-4 单机系统汽门非线性控制的动态模拟实验结果
7.2-5 单机系统主调节汽门非线性控制的计算机仿真结果
7.3 多机电力系统中发电机组汽门非线性控制
7.3-1 数学模型
7.3-2 精确线性化设计方法
7.3-3 多机电力系统汽门非线性控制措施的效果
7.4 若干问题的讨论
第八章 交直流联合输电系统中直流系统的非线性控制
8.1 引言
8.2 换流站的运行特性与常规控制方式
8.2-1 整流器的电压-电流特性
8.2-2 逆变器的电压-电流特性
8.2-3 整流器定直流电流、逆变器定关断越前角的常规控制方式
8.2-4 整流器定直流电流、逆变器定直流电压的常规控制方式
8.2-5 直流输电系统的功率调制
8.3 换流站的非线性控制
8.3-1 定电流、定关断越前角的非线性控制器的设计
8.3-2 定电流、定电压非线性控制器的设计
8.4 直流系统非线性控制与互联电力系统的稳定性
8.4-1 交直流系统非线性稳定控制器设计的数学模型
8.4-2 非线性直流稳定控制器设计
8.4-3 直流系统非线性稳定控制器的控制效果
第九章 静止无功补偿器系统的非线性控制
9.1 引言
9.2 无功补偿的基本概念
9.2-1 输电系统中的无功潮流
9.2-2 无功功率补偿的两种基本方式
9.2-3 线路中间无功补偿对传输功率极限的影响
9.3 静止无功功率补偿装置结构
9.3-1 可控硅控制电抗器(TCR型)
9.3-2 可控硅开关电容器(TSC型)
9.4 静止无功补偿器(SVS)的常规控制方式
9.5 静止无功补偿器的非线性控制器设计
9.5-1 SVS控制系统模型
9.5-2 精确线性化设计方法
9.5-3 静止无功补偿器非线性控制的效益
参考文献