考虑参数不确定性下的PMSG H∞鲁棒控制：模型与优化设计

该篇论文深入探讨了在风力发电领域中的一个重要课题——考虑定子参数不确定性的永磁同步发电机（PMSG）的H∞鲁棒控制。作者祖晖、费树岷和章国宝合作，针对PMSG模型，特别关注了定子电阻和电感的变化，这些因素可能导致系统的动态特性发生变化。在这种情况下，转速环被建模为一个带有扰动输入的线性系统，而电流环则表现为Descriptor不确定系统，即系统动态行为受到不可预测的参数影响。 论文的核心内容是采用H∞混合灵敏度方法来设计转速外环，这种方法旨在通过增强系统的抗扰动能力，减少机械转矩和测量噪声对闭环系统性能的影响。这种设计策略确保了系统的稳定性，并能有效地抵抗各种不确定性。接着，针对电流环的Descriptor不确定系统模型，作者提出了一个输出反馈H∞控制器设计算法，这涉及到线性矩阵不等式(LMI)的应用，这是一种强大的数学工具，用于证明系统的二次稳定性以及H∞鲁棒性能的保证条件，并提供了一种有效求解控制器的方法。 通过与传统的比例积分(PID)控制和标准的H∞设计方法进行仿真对比，论文结果显示，作者设计的控制器表现出优越的性能，不仅响应速度快，控制精度高，而且在抵抗扰动输入和处理参数不确定性方面明显优于PID控制器，相比于H∞标准设计方法，它具有较小的保守性，这意味着它能在实际应用中实现更佳的控制效果。 这篇论文为永磁同步风力发电机的控制提供了创新的鲁棒性解决方案，对于提升风力发电系统的可靠性和效率具有重要的理论价值和实践意义。通过将H∞鲁棒控制理论与风力发电的具体问题相结合，研究者们有望开发出适应性强、性能卓越的控制系统，推动风能利用技术的进步。