|
方向名称：混合系统与动态网络的稳定性与控制 |
||||||
|
研究梯队 |
主要学术带头人及学术骨干姓名 |
正高职称人数 |
副高级职称人数 |
拥有博士学位人数 |
||
|
刘斌 |
金继承 |
汤琼 |
7 |
9 |
9 |
|
| 1、主要研究内容 本方向的主要研究内容有： 1）混合动力系统的稳定性理论及其控制方法 2）网络化电力系统的建模与控制 3）相关的数学理论及其算法 2、本方向的研究特色 主要以电力系统为研究背景，综合运用数学理论、控制理论以及计算机算法与仿真技术等，研究基于网络化的混合系统的稳定性理论与控制方法，以此为基础为网络化电力系统的建模与控制、智能电网与微电网的混合控制提供理论依据和控制算法。 3、主要成果和突破 自2011年以来取得的主要成果有： 1）混合动力系统的一般稳定性理论： 本方向带头人刘斌教授提出了一个新的研究混合动力系统稳定性的方法，这个方法称为"混合-事件-时间 Lyapunov 函数法"（Hybrid-event-time Lyapunov method）(HTLF-方法). 在这个新的方法里，不仅考虑到了混合系统与网络中各个子系统的动态行为，更加注意到了事件（切换、脉冲等）对整个混合系统的稳定性与输入-状态-稳定性（ISS）等影响，定量地分析了这种影响的程度。应用HTLF-方法，建立了混合系统渐进稳定的充分与必要条件，并利用Razumikhin技术，建立了具有较低保守性的稳定性判别定理。此成果在2012年度国际顶尖控制会议CDC-2012上报告, 论文的5个评审人都给予了极高的评价，（如interesting and original and new）,也因此方向带头人刘斌教授被邀请作为该次CDC-2012大会混合系统专题会议组的主席。 2）网络化电力系统的建模与混合控制策略： 针对具体的电力系统进行了稳定性与混合控制方面的研究，取得了研究进展。建立了网络化电力系统的模型。针对高渗透率的微电网和电力网络的混合特性行为，通过应用混合系统的方法，合理地将微电网与电力网络建模成混合动态系统。构建了连续控制和离散事件驱动的控制策略及相互作用、协调以确保整个系统的安全稳定以及良好的运行品质和经济性能。2012年度以来，方向带头人利用其在混合系统稳定性与控制上取得研究成果和优势，与悉尼大学、北京大学等高校的知名控制论与电力系统的专家，初步展开了网络化电力系统的混合控制的尝试，提出了包含离散切换控制和连续动态控制以及二者相互作用的混合控制方案，有效解决了电力系统和微电网的经济性、安全性和稳定性等综合控制问题。 3）一些相关数学理论与算法等的研究成果 2011年度以来，主要研究人员金继承教授、汤琼教授、赵育林博士、张启明博士等人还在相关的数学理论上取得了较好的研究成果： 分别对定常非线性薛定谔方程与非定常线性薛定谔方程进行了算法构造并进行了数值模拟，得到较好的计算结果；对非线性可分哈密尔顿系统的二次连续有限元为辛算法，且能保持能量守恒；提出了求解大规模Riccati方程的一类低记忆低复杂度迭代方法，适合于中等规模和大规模的方程求解；对Banach空间中的非线性分数泛函微分方程的正解的存在性作出一系列的深入研究；对微分与差分系统的Lyapunov不等式进行了较为深入的研究，取得了一系列的研究成果，如运用广义零点，推广并建立了一阶线性离散Hamilton系统的Lyapunov型不等式 ，并结合Floquet理论建立了线性离散周期Hamilton系统的稳定性准则；对脉冲泛函微分方程与包含，在考虑2阶与3阶存在性结果等方面，也取得了好的进展等。 本方向新增国家自然科学基金4项、湖南省自然科学基金6项等各类科研项目44项；在《IEEE Trans on Automatic Control》、《SIAM Journal on Control and Optimization》、《IEEE Trans on Smart Grid》、《International Journal of Robust and Nonlinear Control》、《IET Generation, Transmission &Distribution》、《IEEE Trans on Automation Science and Engineering》等国内外知名期刊上发表论文92篇，其中SCI、EI检索29篇；申请国家发明专利5项，金继承教授获得了省级教学成果二等奖1项。 |
||||||
