PI加重复控制算法在三相4线制SAPF中的应用

分析了三相4线制并联型有源电力滤波器的原理,并建立系统的数学模型。在电流环的控制中采用PI控制和重复控制并联的方式,其中PI控制保证系统动态性能,而重复控制提高输出电流波形跟踪精度。分析了PI控制和重复控制的设计过程,最后利用仿真和实验验证了该控制方法的可行性和优越性。     

可逆三相变换器电压外环双模糊PI控制器研究

首先分析了电机驱动器电源前端可逆三相脉宽调制(PWM)变换器的双闭环控制策略,然后针对可逆三相PWM变换器的宽交流侧、宽直流侧电压工况,提出一种以交流侧电压、直流侧给定电压变化量为子模糊控制器输入量的双模糊比例积分(PI)控制方法,设计了子模糊控制器和主模糊控制器的论域并通过加权平均法解模糊实现了PI参数的自适应调整.最后将其应用到驱动器电源前端并通过驱动器电源带电机负载进行实验,实验结果表明电压外环所采用的双模糊PI控制算法能在宽交流侧、宽直流侧电压范围下获得优良的动、静态性能,从而验证了所研究的理论和设计方法的正确性.     

基于重复PI控制和前馈控制的静止无功发生器

分析了以三相电压型逆变器为主电路结构的静止无功发生器(SVG)的工作原理。针对传统比例积分控制(PI)的局限性,提出了采用重复PI控制和电网电压前馈控制的复合控制策略。重复PI控制结合PI控制和重复控制的优点,提高了系统的稳态和动态性能,能有效改善装置的基波无功补偿准确度,消除稳态误差,改善补偿电流的波形质量。同时,为了抑制电网扰动,引入电网电压前馈控制,使系统近似为一个无源跟随系统,有效消除了网侧电压波动对SVG运行的干扰,抑制了直流侧电容的电压波动。在此基础上,进行系统的仿真建模和实验研究,仿真和实验结果验证了所提控制策略的正确性和可行性。     

三相并网逆变器静止坐标系零稳态误差电流控制分析及在线切换控制研究

电流控制是三相并网逆变器运行的关键问题之一。为了实现快速准确的电流控制,深入分析了三相并网逆变器旋转坐标系PI控制、静止坐标系PR控制和静止坐标系PCI控制三者之间的联系和区别,证明了静止坐标系PR控制和旋转坐标系PI控制两者并不等效,探讨了静止坐标系PR控制和PCI控制在动态性能和稳态性能方面的特点,并提出一种在线平滑切换方案,有效利用两者的优势,最后搭建了基于TMS320F2812 DSP的数字控制实验平台,完成了电网电压平衡/不平衡两种情况下的实验测试,为不同工况下合理选择控制策略提供了重要的理论依据。     

应用于DC／DC变换器的模糊自适应控制器的研究

提出了一种应用于DC／DC变换器的模糊自适应PI控制器。在传统PI控制的基础上,设计了对PI参数进行在线调节的模糊自适应控制算法。对该算法建立了基于Matlab的仿真模型,并通过ARM控制器对其进行软硬件实现。以Buck电路为被控对象的计算机仿真和实验结果表明,模糊自适应PI控制简单可靠,实现了快速性与稳定性的统一。     

基于快速重复控制的LCL型APF研究

有源电力滤波器(APF)采用LCL型滤波器能有效减少输出电流的纹波,但会导致控制系统变为3阶,其存在的谐振峰将破坏系统的稳定性。利用数字控制固有的延时一拍将-180°穿越频率点提前,增大系统的幅值裕度,使系统闭环稳定。并采用重复控制+延迟一拍比例积分(PI)控制的方法来提高系统稳态精度,同时分析谐波电流的特点,对传统重复控制进行了改进,提出双环快速重复控制,有效提高稳态精度的同时也提升了系统的动态性能。实验结果证明了所提方法的正确性。     

变论域模糊PI在全范围调速系统中的应用设计北大核心

针对三相异步电动机调速系统采用传统PI控制只在一定范围内调速性能最优,对全范围调速难达到比较高的动态品质和稳态精度,因此从工程应用角度出发,通过基于误差和误差变化率分区方法选择伸缩因子对变论域模糊PI控制在三相异步电动机矢量控制全范围调速系统中的应用进行了设计;并对临近稳态阶段,由于"模糊控制规则"切换造成的转速响应不平滑提出了一种改善方法。通过与传统PI、模糊PI控制的仿真比较,结果表明所设计的变论域模糊PI控制器具有更强的适应性,在异步电动机高、中、低档调速中,性能最优。     

采用模糊控制的转差频率控制变频调速系统

针对转差频率控制变频调速系统设计了模糊控制器,给出了模糊控制器的设计方法,包括具体的模糊集、模糊规则和模糊推理.仿真结果表明,该模糊控制器响应快、超调小、控制曲线平滑,其动态响应性能与稳态精度均优于PI控制器.     

有源电力滤波器的特定次谐波控制策略

由于传统比例积分（PI）控制无法实现零稳态误差控制,设计了一种基于比例复数积分控制的有源电力滤波器,该控制器在给定次谐波处具有无穷大增益,可以使某些特定次待补偿谐波实现零稳态误差控制,并且不需要解耦控制,简化了控制器的设计。结合带宽的定义,给出了控制器参数设计方法。通过理论分析和仿真研究对分别采用PI和比例复数积分控制的APF的补偿特性进行了比较研究,验证了通过并联比例复数积分控制器在APF应用上的有效性。     

变论域模糊PI在全范围调速系统中的应用设计

针对三相异步电动机调速系统采用传统PI控制只在一定范围内调速性能最优,对全范围调速难达到比较高的动态品质和稳态精度,因此从工程应用角度出发,通过基于误差和误差变化率分区方法选择伸缩因子对变论域模糊PI控制在三相异步电动机矢量控制全范围调速系统中的应用进行了设计;并对临近稳态阶段,由于"模糊控制规则"切换造成的转速响应不平滑提出了一种改善方法。通过与传统PI、模糊PI控制的仿真比较,结果表明所设计的变论域模糊PI控制器具有更强的适应性,在异步电动机高、中、低档调速中,性能最优。     

采用模糊控制的转差频率控制变频调速系统

针对转差频率控制变频调速系统设计了模糊控制器，给出了模糊控制器的设计方法，包括具体的模糊集、模糊规则和模糊推理。仿真结果表明，该模糊控制器响应快、超调小、控制曲线平滑，其动态响应性能与稳态精度均优于PI控制器。     

基于误差迭代PI和改进重复控制的APF补偿电流控制

针对电网谐波污染日益严重的情况,为提高有源电力滤波器(APF)的稳态补偿精度和动态响应性能,从谐振控制器的角度出发,对传统重复控制进行改进,并针对控制对象优化得到最优重复控制参数。同时,为了克服重复控制延时一个周波响应的动态性能缺陷,提出了一种误差迭代比例—积分(PI)控制法,在提高系统动态响应速度的基础上尽可能保证稳态精度。最后,对重复控制的嵌入形式加以改进,通过设置指令前馈通道优化控制结构,得到了改进复合控制的优化结构,实验和仿真结果验证了所提出控制策略的准确性和有效性。     

基于模糊自整定PI和重复控制的单相SPWM逆变电源研究

在分析了传统重复控制方法优缺点的基础上,提出了一种基于模糊自整定PI控制和重复控制相结合的新型单相SPWM逆变电源控制方案,利用模糊自整定PI控制改善了系统的动态特性,利用重复控制改善了系统的稳态特性.仿真结果表明,该控制方案使正弦波逆变电源系统获得了良好的稳态和动态性能.     

基于电流环复合控制的有源电力滤波器

针对有源电力滤波器电流环单纯数字PI控制补偿性能有限.提出基于数字PI控制和数字重复控制的复合控制系统.将PI控制器和重复控制器并联在控制系统电流环的前向通道,共同对系统的输出产生影响.利用数字PI控制改善系统的动态特性,利用重复控制改善系统的稳态跟踪性能.提出电流环PI控制器、重复控制器和复合控制系统的结构,并在同步旋转坐标系下,对其进行控制性能分析,详细推导和分析复合控制系统中重复控制器的设计方法、补偿性能及稳定性.进行三相并联型有源电力滤波器的研制和试验研究,结果证明该控制器在稳态运行时能将电网电流的THD值从30%降到3%,而其动态性能尽管有低通滤波器的影响也仅有半个基波周期(10ms)的延时.理论分析、仿真结果和试验结果均证明所提出的基于数字PI控制和数字重复控制的三相并联型有源电力滤波器复合控制可以兼顾系统动态特性和稳态特性.     

基于模糊自适应PI控制的开关磁阻电机直接转矩控制

针对常规模糊控制器在开关磁阻电机直接转矩控制（DTC）中的超调量大、响应慢、脉动大等问题,提出一种基于遗传算法的模糊自适应PI控制器的速度调节器设计方案,结合遗传算法与模糊PI控制,应用遗传算法优化模糊自适应PI控制器的模糊控制规则和量化因子及比例因子,以确保开关磁阻电机直接转矩控制系统响应具有最优的动态响应和稳态性能。仿真与试验结果分析表明,与传统模糊PI控制相比,该设计方法具有适应性强、动态响应好、鲁棒性强等优点,取得了比较满意的控制效果。     

基于高精度模糊控制器的双凸极永磁电机调速系统研究

将高精度模糊控制器的控制方法应用于双凸极电机（DSPM）的调速系统中,与基本模糊控制器相比较,这种方法可以减小调速系统的稳态误差并提高动态响应速度。仿真结果表明,这种控制系统的动态响应速度快、超调量小、稳态误差小、抗干扰能力强。这种方法相当于在基本模糊控制器的基础上引进了一个PI控制器,改善了调速系统的动态性能和稳态性能。     

电流环模型预测控制在PWM整流器中的应用

为了提高脉冲宽度调制(PWM)整流器电流环的响应速度,降低其对交流侧电感参数的敏感性,提出了一种改进的模型预测控制(MPC)方法,并将其应用于PWM整流器的电流环。改进的MPC方法,以PWM整流器的一阶差分方程为预测模型,并将微处理器的PWM输出延时考虑在内,对被控电流进行两步预测,克服了传统MPC控制运算量大、实现困难的缺点,同时保留了传统MPC优化控制、反馈校正的优点。实验结果表明,相比于传统的比例积分(PI)控制,本文方法能够有效提高电流环的响应速度,并显著提高系统的鲁棒性,改进系统控制性能。     

三相并网逆变器直流分量瞬时抑制策略研究

针对三相并网逆变器直流分量波动问题,提出一种基于改进迭代比例积分(PI)控制的直流分量抑制策略。采用滑动平均滤波以工频周期为单位测取直流分量,利用迭代PI控制的周期积分特性反馈补偿空间矢量脉宽调制(SVPWM)脉宽,引入单神经元参数自调整提高迭代PI控制的动态性能和鲁棒性。最后,仿真和实验结果验证了所提抑制策略的有效性。     

基于SDRE的PMSM调速系统非线性控制

在永磁同步电动机的控制中,传统PI调节器存在动态性能和鲁棒性较差的问题。针对永磁同步电动机控制的电流环和转速环,设计了状态相关黎卡提方程(SDRE)控制方法,并应用泰勒级数法进行了解算。该方案不仅可以减少速度控制稳态误差,还能提高系统的响应速度。利用Matlab分别对PI控制和SDRE控制进行了仿真分析。仿真结果表明,永磁同步电动机的SDRE控制方法具有良好的动态性能和抗干扰能力。     

三相并网逆变器比例复数积分电流控制技术

传统PI控制无法消除并网交流电流稳态误差,但关于稳态误差存在的根本原因相关文献描述较少。为揭示其本质,首先建立并网电流控制模型,然后通过叠加定理和频域分析得出结论：并网交流电流零稳态误差控制条件为：系统控制器在并网电流频率处具有无穷大增益,而PI控制不具有该特性。在该结论基础上,提出一种可消除并网交流电流稳态误差的比例复数积分(proportional complex integral, PCI)控制,给出一套控制器参数整定方法,并采用TMS320F2812 DSP实现系统的数字化控制。在理论分析的基础上进行仿真和实验研究,通过与PI控制对比验证PCI控制的有效性。