基于微分几何理论的并联型APF非线性控制策略研究的开题报告.docx

基于微分几何理论的并联型APF非线性控制策略研究的开题报告
一、研究背景和意义
随着现代技术的发展，在工业和经济领域占有越来越重要的地位的非线性控制技术，其应用范围也越来越广，包括飞行器、船舶、机器人、航天器的制造等等领域。我们知道，传统控制理论主要是基于线性模型的方法进行分析和设计，但实际控制对象绝大多数是非线性的，这就需要采用更加高效的非线性控制策略才能解决问题。在这种背景下，并联型APF非线性控制策略引起了研究人员的关注。
控制策略中，激励主动功率滤波器（ActivePowerFilter,APF）是一种理想的谐波抑制装置，可为电力系统提供纯净的电能。APF可以通过对电流进行快速准确的控制，从而实现谐波电流的主动滤除。APF广泛地应用于电力电子技术，例如电力质量控制、直流输电、电机驱动、无线电发射等领域。然而，APF的非线性控制技术还有待进一步发展和完善。
二、研究内容和方法
本次研究的主要内容是基于微分几何理论，研究并联型APF的非线性控制策略，以实现谐波电流的主动滤除。具体来说，我们将探索微分几何理论在非线性控制问题中的应用，基于微分几何所提供的便利工具，对APF控制策略进行分析和优化。在此基础上，我们将设计并实现一种新型控制策略，使用仿真模拟和实验验证方法进行效果评估。
三、预期成果
本研究预期实现以下成果：
1.基于微分几何理论，提出适用于并联型APF非线性控制的新型方法。
2.通过理论分析和仿真模拟，评估所提出控制方法的性能，并对其进行优化。
3.设计实验验证方案，验证所提出控制方法的有效性和可行性。
四、研究计划和进度安排
本研究计划采用以下进度安排：
1.阅读相关文献，深入理解微分几何理论在非线性控制中的应用及其意义，形成文献综述，完成时间：一个月。
2.从APF控制器的角度出发，结合微分几何理论，建立控制模型，分析问题，并提出解决方案。完成时间：两个月。
3.改进与完善控制方法及仿真模型，并进行实验验证。完成时间：三个月。
4.撰写论文，并进行撰写、修改等工作。完成时间：两个月。
五、可能存在的难点和解决方案
本研究中，可能存在的难点包括：
1.微分几何理论在非线性控制问题中的应用需要深入理解，难度较大。
解决方案：认真阅读相关文献，多加思考；参加学术会议、报告等活动，与同行进行交流。
2.实验验证难度较大，需的时间、资源和成本较高。
解决方案：充分准备并妥善安排实验，充分利用现有条件和设备，寻找合适的实验场地和合作伙伴。同时，要注重实验数据的精确性和可靠性，使用科学的、可行的实验方案。
六、参考文献
[1]刘佳佳,陈震,王荣猛.基于微分几何方法的非线性系统设计[M].科学出版社,2017.
[2]ZhangChengbin,XieJun.AnImprovedAPFNonlinearControlMethodBasedonDisturbanceObserverforHarmonicCompensationUnderUnbalancedandNonlinearLoadConditions[J].Energies,2019,12(5):749.
[3]李华林,杨海伟.电力电子器件在并联型有源滤波器中的应用[J].滤波器与电源,2015,35(05):56-62.