导读:本文包含了信号解耦论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:解耦控制,未建模动态补偿,一步加权最优控制,多变量系统
信号解耦论文文献综述
蒋兰,张亚军,柴天佑[1](2019)在《一类带信号补偿驱动的非线性解耦控制方法》一文中研究指出针对多回路控制算法难以有效解决工业过程中一类非线性、强耦合以及常规解耦控制算法需要估计系统未建模动态的问题,本文根据工业过程往往运行在工作点附近的特点,采用低阶线性模型和未建模动态来描述复杂工业过程,并将未建模动态采用前一时刻的可测数据及其变化率来描述。在此基础上,首先针对低阶线性部分设计解耦控制器,并针对非线性部分分别设计消除前一时刻高阶非线性项的补偿信号和消除其变化率的补偿信号,提出了带有信号补偿驱动的的非线性解耦控制算法。该方法通过补偿信号对消了系统未建模动态的影响,不再需要对其进行估计,也不需要复杂的切换控制,简化了控制算法。最后,通过双容水箱系统的仿真实验以及物理实验,结果表明所提算法的有效性。(本文来源于《第30届中国过程控制会议(CPCC 2019)摘要集》期刊2019-07-31)
魏宝君,吴康康,林楠,党峰,任臣[2](2019)在《随钻电磁波测量仪器信号解耦及其在钻头前向探测中的应用》一文中研究指出采用水平层状各向异性介质中的并矢Green函数计算随钻电磁波测量仪器在地层中的响应。根据发射天线与接收天线的交叉排列方式和顺序排列方式提出将来自钻头前方地层的信号与来自仪器周围地层的信号进行最大程度解耦的方法。针对各向异性地层,还提出在这两种信号中将地层垂直电导率信息与水平电导率信息进行最大程度解耦的方法。结果表明:接收天线中来自仪器周围地层的感应电动势只受最低位置与最高位置天线之间地层电导率的影响,对钻头前方地层的存在并不敏感,可以利用该电动势精确获得地层的电导率参数;接收天线中来自钻头前方地层的感应电动势只受层界面的影响,利用该信号可以进行钻头前向探测从而指示出地层交界面的存在;来自钻头前方地层的信号与来自仪器周围地层的信号解耦程度与地层相对于仪器轴向的倾角有关,倾角越大,两种信号的解耦程度越低。(本文来源于《中国石油大学学报(自然科学版)》期刊2019年01期)
胡广宇[3](2018)在《极端环境下多维力/触觉传感器解耦及信号补偿研究》一文中研究指出近年,智能机器人技术受到了学术界和工业界的广泛关注,已成为未来机器人领域发展的主要趋势之一。传感器作为智能机器人感知外界环境的重要媒介,是智能机器人系统中不可缺少的重要部件。其中,多维力触觉传感器不仅可以实现传统的刚性力/力矩检测,也可以实现柔性触觉检测,具有十分重要的研究意义。尤其,在太空等极端环境中,如何解决多维力触觉传感器的冗余操作、大温差下的精密操作以及柔性操作等问题,是航空航天等极端环境中机器人研究的关键问题之一。本文首先根据传感器制造材料的柔性及刚性特点分别介绍了叁维柔性触觉传感器和六维力/力矩传感器(以下用六维力传感器表示)的研究现状,同时也总结了智能算法在多维力触觉传感器的发展现状。然后针对多维力触觉传感器各桥路之间的维间耦合、柔性传感器柔软性、传感器稳定性、温漂等一系列问题,综合运用材料力学、弹性力学、人工智能、传感器技术等学科理论,对传感器容错处理方法、温度补偿以及柔性传感器结构设计、受力分析、解耦算法等方面内容进行了深入的研究。本论文主要研究内容总结如下:1.提出利用多维刚性力传感器维间耦合信息开展容错解耦算法研究。基于双E型膜片式六维力传感器的结构,分析了各维桥路之间的耦合关系,以斜率形式定量表示出各维桥路之间的耦合关系的强弱。提出一种基于线性方法的可以舍弃故障桥路的容错解耦方法,以及利用非线性BP神经网络对故障桥路进行信号补偿的容错解耦算法。仿真实验结果表明,利用该算法在指定桥路故障状态下该传感器能够满足测量要求;2.开展对多维刚性力传感器在大温差环境下的温度补偿方法研究。基于双E型膜片式六维力传感器应变片布局方式,分析了温度变化对六维力传感器测量精度的影响。在不改变多维力传感器惠斯通全桥电路及采用应变片自补偿法的前提下,通过构建自适应模糊神经网络对传感器进行温度补偿。实验结果表明,该方法明显提高了传感器的稳定性,传感器最大的温度漂移相对误差不超过0.1%。3.以N型柔性触觉传感器为基础开展解耦研究。对由导电橡胶制备的N型微结构敏感单元进行了受力分析,通过有限元仿真实验获得基于该种微结构传感器的标定数据,提出了一种基于RBF神经网络的解耦算法,仿真结果证明了以上工作的有效性;4.具有容错能力的多维柔性触觉传感单元结构设计与其解耦研究。针对传感器的柔性、冗余性和温度补偿等问题,采用柔性压阻膜片作为传感器敏感元件。设计了一种正四面体结构的传感单元可将叁维力分解到该结构对应的各个侧面。对该结构的传感单元进行受力分析,利用有限元分析验证了结构的合理性及容错性,通过设计实验获取标定数据,以BP神经网络对传感器进行非线性解耦研究,实验结果表明该传感器实现了量程范围内的叁维力测量。以上研究成果解决了多维力触觉传感器面临的解耦精度低、柔性传感器不柔软、及稳定性一致性差等问题,提高了多维力触觉传感器系统的稳定性、灵敏度及可靠性。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2018-05-07)
汪红梅[4](2018)在《基于MB-SIC的大规模MIMO解耦信号检测方法研究》一文中研究指出随着通信技术的发展,人们对移动通信系统在传输速率、时延、通信的准确性和可靠性等方面都提出了更高的要求,由此催生了学者对5G的研究。大规模多输入多输出(Massive Multi-Input Multi-Output,MIMO)技术,因能够更好地提高频谱效率和信道容量,现已成为5G无线通信研究的热门领域之一。接收信号检测技术作为大规模MIMO的关键技术之一一直是大规模MIMO技术研究的重点。在大规模MIMO系统中,因基站天线数量的大规模增加,造成了接收信号检测技术的计算复杂度较高或是检测性能不佳的问题,因此,本文研究了分布式大规模MIMO的系统模型和接收信号检测方法。对大规模MIMO系统的特点进行了分析研究,推导出分布式天线系统的数学模型;重点研究大规模MIMO系统的检测方法,对几种传统的检测方法进行分析研究,比较他们的计算复杂度和误码率性能;讨论了一种基于MB-SIC的解耦信号检测方法。本论文的主要研究如下:(1)研究了分布式大规模MIMO的系统模型:通过研究大规模MIMO的特点,由单用户MIMO系统模型入手,建立了大规模MIMO系统的数学模型,并做了详细的分析讨论。(2)研究了基于EVD的MMSE-IRC检测方法:首先针对大规模MIMO系统,研究了线性和非线性检测方法,其中线性方法包括MRC、ZF、MMSE叁种方法,非线性方法主要研究了基于连续干扰消除的检测方法,理论分析各自的性能特点和计算复杂度;然后通过采用基于EVD方法的降维技术,研究了针对大规模MIMO系统上行链路的低复杂度MMSE-IRC信号检测方法,它解决了复杂的高阶矩阵求逆问题,显着降低了复杂度。最后,仿真验证所有算法的检测性能。(3)提出 了基于 MB-SIC 的解耦信号检测(Decoupled Signal Detection,DSD)方法:针对分布式大规模MIMO系统上行链路,提出了解耦信号检测方法,从和速率、误码率以及计算复杂度的角度出发,分析研究了 DSD方法的性能,所提出的方法在不影响系统性能的情况下,大幅度降低系统的计算复杂度。仿真结果表明,提出的基于MB-SIC的DSD方法有良好的性能,而且当用户类别较多,接收天线数量增大时,可以大幅度减少系统的计算复杂度,使得复杂检测器在大规模MIMO系统中的实际应用成为可能。(本文来源于《合肥工业大学》期刊2018-04-01)
刘泽国[5](2018)在《布里渊—拉曼融合传感信号解耦技术研究》一文中研究指出分布式光纤传感器以其结构和性质上的优势,正在逐步获得市场的认可,同时也越来越受到研究人员的重视,其中基于布里渊散射效应和基于拉曼散射效应的分布式光纤传感器发展最为迅速。但是,布里渊光纤传感系统的布里渊散射频移量和功率同时受到温度和应变的影响,在不采用参考光纤的情况下,由于系统硬件性能的限制难以实现对双参量的高精度测量;若是采用参考光纤,则对光纤的铺设要求较高,铺设难度大。因此,在一些需要准确测量的场合,布里渊光纤传感的应用受到限制。而基于拉曼散射效应的分布式光纤传感器,虽然可以实现对温度的高精度测量,但是由于拉曼散射不受应变的硬性,因此不能实现对应变的测量,应用场合十分有限。本文根据布里渊传感系统的温度/应变敏感的特性,结合拉曼传感系统远距离、高精度测温的特性,提出布里渊-拉曼融合传感的测量方法,并针对融合传感信号的解耦技术进行了研究,实现了温度和应变的高精度测量。本文的具体工作如下:(1)首先,对布里渊分布式光纤传感器技术和拉曼分布式光纤传感技术进行了原理性分析。主要是对布里渊分布式光纤传感系统中的布里渊散射频移量和功率与光纤所处温度和所受应变之间的关系和拉曼分布式光纤传感系统中背向拉曼散射强度与温度之间的关系进行了理论分析。就当前基于布里渊散射效应和拉曼散射效应的的分布式光纤传感技术的发展情况、信号的处理方法以及对解调结果的影响进行了理论探究,为后续布里渊-拉曼融合传感系统的信号解耦合方法,奠定理论基础。(2)其次,主要是对布里渊传感装置的光源、拉曼传感装置的光电转换器进行了设计,并根据融合传感的要求对融合传感装置中的其他关键模块进行了选型,主要是针对高频的布里渊散射光的光电转换器和已经比较成熟的拉曼传感装置的光源选型。并根据当前的布里渊光纤传感系统的结构和拉曼光纤传感系统结构,搭建了布里渊-拉曼融合型传感实验系统。(3)然后,针对拉曼分布式光纤传感系统中温度解调技术原理得到的温度测量值比真实值偏小的现象,进行了调研,分析了误差产生的原因并提出了解决方法。根据文献中提到的背向拉曼散射光中斯托克斯信号和反斯托克斯信号存在峰值错位现象,提出了先进行峰值移位,再进行反斯托克斯信号与斯托克斯信号对比解调,来减小由于峰值不同步引起的温度解调误差。根据布里渊和拉曼分布式光纤传感的测量原理,推导了融合传感装置的应变解调公式。(4)根据搭建的融合传感系统,对峰值移位后再解调的方法进行了实验验证,并对融合传感的信号解耦,设计了融合传感系统的温度、应变的综合实验。实验结果表明,在拉曼分布式光纤传感系统进行温度解调时,对于采集卡采集到的背向拉曼散射中的斯托克斯和反斯托克斯信号的错位,进行峰值移位后再解调的方法,可以有效的减小测量误差,对于融合传感系统的应变解调的精度也有着显着的提升作用,实现了融合传感系统对于温度和应变双参量的高精度测量。最后的实验环节,不仅验证了布里渊-拉曼融合传感系统的可行性,还实现了单根传感光纤对于温度和应变双参量的高精度测量,对分布式光纤传感的发展具有一定的积极作用。(本文来源于《中国计量大学》期刊2018-03-01)
刘秉,宋文胜[6](2018)在《基于虚拟信号反馈算法的单相PWM整流器DQ电流解耦控制》一文中研究指出以单相PWM整流器为研究对象,以提高其DQ电流解耦控制的电流内环动态响应速度,增加算法控制精度,实现单位功率因数为目标,首先,建立整流器DQ电流解耦控制的数学模型。其次,针对单相系统坐标变换需要构造虚拟正交分量问题,分析了传统的四分之一周期延时算法与2阶广义积分(second-order generalized integrator,SOGI)算法,研究了一种基于虚拟信号反馈(virtual signal feedback,VSF)的DQ电流解耦控制算法,并给出了电感参数灵敏度分析。然后,为消除电感不匹配对功率因数的不良影响,提出了一种基于稳态q轴电流偏移的电感误差在线补偿算法。最后,对所提出算法进行了仿真和实验验证,同时与传统的延时算法和SOGI算法作对比分析,结果验证了所提算法的正确性以及有效性。(本文来源于《中国电机工程学报》期刊2018年15期)
宋长虹[7](2017)在《基于大信号平均模型的buck变换器解耦控制系统设计与研究》一文中研究指出DC-DC变换器作为开关电源和新能源分布式直流供电系统的核心技术发展十分迅速,目前DC-DC变换器小信号建模并采用线性反馈控制是一种成熟的方法,但这种方法在大信号条件下具有抗干扰能力弱、动态响应性能低的问题。针对以上问题,本文提出两种基于大信号平均模型的Buck变换器解耦控制系统设计方案,包括前馈解耦和前馈-逆系统解耦两种解耦控制系统设计,两种方案均适用于其它DC-DC变换器拓扑结构。提出一种前馈解耦控制系统设计方案。该方案中将电压外环和电流内环作为被控对象,采用逆推法分别设计两个环路的前馈解耦补偿器,使电压外环和电流内环成为两个相对独立的回路。由于消除了电流内环和电压外环的耦合关系,在进行PI调节器参数整定过程中明显比常规双闭环控制器效率更高。为解决前馈解耦控制系统中反馈控制器设计的问题,本文又提出前馈-逆系统解耦控制系统设计方案。该方案中被控对象中的电流内环根据最优化控制理论设计出前馈解耦补偿器;电压外环则采用逆系统理论与解耦控制理论相结合的方式设计逆系统解耦补偿器,将电压环补偿为一阶纯积分环节,并对输入直流电源扰动和负载电流扰动设计前馈解耦补偿器,将两个非线性环路补偿成伪线性系统,再根据最优化控制理论分别对电流内环和电压外环设计线性反馈控制器。同时,为了更明显的体现两种新型控制系统在大信号条件下具有优良的抗干扰能力和动态、静态响应特性,本文根据小信号模型法设计了常规双闭环控制系统。通过matlab/simulink对叁种Buck变换器控制系统进行了仿真,验证了本文设计的两种控制系统性能更优,其中前馈-逆系统解耦控制器性能最优。最后,为了进一步验证理论的可行性和控制系统性能的可靠性,基于RT-LAB半实物仿真平台对Buck变换器前馈-逆系统解耦控制方案进行了快速原型实验(RCP),被控对象通过实物实现,即设计制作Buck变换器硬件电路,包括主电路、驱动电路和采样电路;控制器虚拟实现,即前馈-逆系统控制器通过RT-LAB目标机模拟实现,最终得到良好的实验效果,证明了理论的可行性。本文提出的两种方案均是在变换器大信号模型基础上进行,一定程度上解决了大信号条件下的扰动问题,具有较大的理论研究价值和实用价值。(本文来源于《广西大学》期刊2017-06-01)
张正鸽[8](2017)在《Boost变换器的大信号模型及其逆系统解耦控制》一文中研究指出随着新能源分布式直流供电系统的发展,DC-DC变换器必须适应随机性和间歇性电能变换的要求,即变换器将长期处于非平稳状态,工作点也在不断的变化之中。因此提高DC-DC变换器对输入电压扰动,对负载扰动等抗干扰能力是保证输出电压稳定,提高变换器性能的关键。而DC-DC变换器的小信号建模分析及线性反馈控制因其固有的局限性,很难实现对变换器的稳定控制和高动态响应的性能。因而,针对大扰动工作条件下DC-DC变换器特点,必须采用大信号模型建模,充分描述系统的非线性特性;必须解决干扰解耦、电压环与电流环的交叉解耦,以及控制变量和输出变量的解耦问题。本文以Boost变换器为主要研究对象,建立了非理想Boost变换器在连续状态下的大信号电路平均建模。在建模的过程中考虑了电感的寄生电阻和输出滤波电容的寄生电阻,对建模过程进行了详细的阐述。并在Boost变换器大信号模型的基础上提出了一种新的控制方式—逆系统解耦控制,对逆系统解耦控制方法进行了详细的论述,最后分析得出在Boost变换器中通过逆系统解耦控制的方式可将电压环和电流环之间的关系给解耦出来,使它们彼此相互独立互不干扰。然后,对电压环和电流环分别使用ITAE方法设计控制器,得出控制电路中最优的控制参数,并用bode图对所搭建模型进行稳定性分析。在MATLAB/simulink中搭建Boost变换器的闭环系统模型进行仿真分析,验证整个Boos变换器逆系统解耦控制建模理论分析的正确性,并与常规PID控制下的Boost变换器仿真结果进行对比分析,结果表明使用逆系统解耦控制的Boost变换器在电源扰动和负载扰动下的鲁棒性更好。最后根据所搭建的逆系统电路模型进行实物制作,验证理论的正确性。(本文来源于《广西大学》期刊2017-06-01)
余瑜,刘开培,杨洁,陈俊[9](2016)在《向无源网络供电的多端混合直流输电系统小信号模型及解耦控制》一文中研究指出该文以向无源网络供电的多端混合直流输电系统为研究对象,旨在揭示系统中各换流站之间的交互作用关系,并研究解耦控制策略以削弱换流站之间的相互干扰,保证无源网络的电压稳定性。首先从LCC换流站及所连交流系统、VSC换流站及所连无源网络以及直流网络叁部分构建混合直流输电系统小信号模型,并采用小信号分析方法,揭示换流站之间交互作用产生的机理,然后提出一种广域直流电压反馈控制,以抑制换流站之间的耦合。通过仿真证明,该解耦控制策略可有效削弱换流站之间的相互干扰,有效提高无源网络电压的稳定性。(本文来源于《中国电机工程学报》期刊2016年01期)
杨洁[10](2015)在《多端柔性直流输电系统小信号模型及解耦控制》一文中研究指出作为典型的高阶多输入多输出动态系统,多端柔性直流输电系统各换流站之问存在复杂的耦合作用。系统内各换流站作为子系统,均具备各自独立的控制环。这些控制环由于直流系统的互联作用而相互耦合。系统内任一换流站的扰动,如风电等新能源发电功率的频繁波动、无源网络负荷的周期性变化等,均会导致系统有功潮流及直流电压的波动,并进一步引起互联其他换流站及交流系统的扰动。这种耦合作用可能会导致系统动态性能及稳定性的恶化,尤其对无源网络、新能源发电及弱交流系统等对公共连接点电压稳定性有较高要求的换流站运行不利。本文旨在理清小扰动情况下这种耦合作用的机理,揭示其产生的原因及影响因素,开展VSC-MTDC系统解耦控制策略研究,削弱换流站之间的交互作用,使VSC-MTDC系统由复杂高阶强耦合系统降阶为多个低阶系统的简单组合,并在此基础上进一步优化各换流站的解耦性能和鲁棒性。本文首先通过理论分析和推导,建立了适用于多种应用场景混合及任意拓扑结构的多端柔性直流输电系统小信号模型。通过同步旋转坐标系的合理选择与转换,消除换流站所连交流系统短路容量对小信号模型准确性的影响,然后根据电压源换流器调制原理,分析暂态情况下换流器交直流侧耦合机理并推导换流器线性化方程,然后分别构建控制器和直流网络的线性化方程,最后形成适用于多种应用场景混合及任意拓扑结构的多端柔性直流输电系统通用小信号模型。通过电磁暂态模型与小信号模型的仿真对比,验证了该小信号模型较现有模型具备更好的准确性,为后续多端柔性直流输电系统耦合机理及解耦控制策略研究奠定基础。稳定性分析是耦合机理及解耦控制策略研究的前提,本文基于模态分析法和相关因子矩阵,判断多端柔性直流输电系统的稳定性及各状态变量之间的交互作用关系,然后分析了现有特征值灵敏度分析方法的局限性,并提出一种改进的特征值灵敏度分析方法,该方法可直接揭示特征值与系统参数及控制参数之间的灵敏度关系,可用于辨明系统不稳定症结及稳定性优化方向,保障系统稳定性。本文在小信号模型及稳定性分析的基础上,采用小信号分析法,从非直流电压控制换流站之间的耦合以及直流电压控制换流站与非直压控制换流站之间的耦合两方面,揭示多端柔性直流输电系统内换流站之间的耦合作用机理。研究表明,这种耦合作用是由换流站直流侧电压之间的交叉耦合和换流站自身的交直流耦合共同作用产生,且与直流电压、直流线路阻抗、换流器直流侧电容、换流器调制度以及换流站向直流系统注入的有功功率等因素相关。基于耦合机理分析,本文采用状态变量反馈解耦理论,分别从无通信手段和有通信手段两方而,提出了本地直流电压反馈控制、广域直流电压反馈控制以及直流电流反馈控制叁种VSC-MTDC系统解耦控制策略。通过仿真试验证明,以上叁种解耦控制策略均能实现非直压控制换流站之间的解耦以及直压控制换流站对非直压控制换流站的单向解耦,且不改变系统全局稳定性和换流站动态响应特性。本文最后基于VSC-MTDC系统解耦控制策略,在考虑换流站不确定性摄动的情况下,以换流站内的鲁棒稳定性、鲁棒性能及解耦性能为优化目标,采用混合灵敏度H∞控制和内模控制等多变量反馈控制理论,为与有源网络连接的换流站和与无源网络连接的换流站设计了有功无功控制器及交流电压控制器。通过对比分析证明,该控制器较对角PI控制器具备更好的鲁棒性和解耦性能。(本文来源于《武汉大学》期刊2015-10-01)
信号解耦论文开题报告
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
采用水平层状各向异性介质中的并矢Green函数计算随钻电磁波测量仪器在地层中的响应。根据发射天线与接收天线的交叉排列方式和顺序排列方式提出将来自钻头前方地层的信号与来自仪器周围地层的信号进行最大程度解耦的方法。针对各向异性地层,还提出在这两种信号中将地层垂直电导率信息与水平电导率信息进行最大程度解耦的方法。结果表明:接收天线中来自仪器周围地层的感应电动势只受最低位置与最高位置天线之间地层电导率的影响,对钻头前方地层的存在并不敏感,可以利用该电动势精确获得地层的电导率参数;接收天线中来自钻头前方地层的感应电动势只受层界面的影响,利用该信号可以进行钻头前向探测从而指示出地层交界面的存在;来自钻头前方地层的信号与来自仪器周围地层的信号解耦程度与地层相对于仪器轴向的倾角有关,倾角越大,两种信号的解耦程度越低。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
信号解耦论文参考文献
[1].蒋兰,张亚军,柴天佑.一类带信号补偿驱动的非线性解耦控制方法[C].第30届中国过程控制会议(CPCC2019)摘要集.2019
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[4].汪红梅.基于MB-SIC的大规模MIMO解耦信号检测方法研究[D].合肥工业大学.2018
[5].刘泽国.布里渊—拉曼融合传感信号解耦技术研究[D].中国计量大学.2018
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[7].宋长虹.基于大信号平均模型的buck变换器解耦控制系统设计与研究[D].广西大学.2017
[8].张正鸽.Boost变换器的大信号模型及其逆系统解耦控制[D].广西大学.2017
[9].余瑜,刘开培,杨洁,陈俊.向无源网络供电的多端混合直流输电系统小信号模型及解耦控制[J].中国电机工程学报.2016
[10].杨洁.多端柔性直流输电系统小信号模型及解耦控制[D].武汉大学.2015