基于重复控制策略的高性能逆变器控制器的设计

介绍了一种基于重复控制策略的高性能逆变器控制器,利用瞬时值反馈控制提高系统的动态性能,利用重复控制抑制非线性负载条件下的电压波形畸变,使逆变电源输出电压波形质量得到改善,提高了系统的静态性能。仿真和实验均验证了该控制器能实现高性能的输出特性。     

基于Buck ZVS-QRC的小型风力发电控制器研究

分析了基于通用Buck电路的小型风力发电控制器的缺点.针对该缺点并结合实际性能要求,设计了1.5 kW风力发电控制器.该控制器是以Buck零电压准谐振变换器(ZVS-QRC)的全波M型为主要电路结构.介绍了控制器的系统组成,详细分析了主电路的工作原理、过程和特点,得到了蓄电池充电电流,MOSFET管驱动电压、漏源极电压等实验波形.波形分析表明,以该变换器为主电路的控制器具有优异的性能,在相同功率下其体积减小、变换效率提高、成本降低.     

采用二重化技术实现的谐波电压源研制

提出了一种新型的适用于大功率高性能可编程谐波电压源的实现方案,该方案采用串联型的主电路结构,利用输出电压闭环和滤波电容电流内环的控制策略,结合单相全桥的二重化技术,使谐波源有高品质的输出电压波形。分析了该谐波电压源的特性。实验表明,该系统具有良好的静态性能和动态性能。按该控制方案完成了一台300kVA实验装置的研制．该装置输出的电压波形能够满足相关设备测试需求,同时能够模拟电网中的电压跌落、电压波动等现象,为相关的大功率电力设备提供了较全面的电压测试。     

基于模糊逻辑的定子电流谐波控制

为了消除电机谐波转矩,驱动系统常采用定子电流波形优化控制策略.本文通过对传统滞环电流控制器的分析,结合电压空间矢量调制方式,提出一种改进的滞环电流控制方法.该方法将电流滞环比较的结果和电压矢量在每个桥臂的周期值结合起来,然后根据各个变量的隶属度函数来确定电流滞环系数的模糊逻辑规则.试验结果表明,改进的电流控制方法不仅克服了电流滞环控制器开关频率不固定、输出PWM电压波形不规则等缺点,且明显提高了驱动系统的性能.     

基于复合控制的电网模拟器电压波形控制研究

为改善电网模拟器输出电压波形质量,基于双环控制结构提出一种比例积分(PI)控制和重复控制相结合的系统复合控制策略。给出了复合控制器的参数设计,详细分析了控制系统的动态性能和稳态性能。基于Matlab搭建了系统仿真模型,并建立了系统实验平台。仿真和实验结果表明,基于该系统控制策略的电网模拟器输出电压波形质量高,具有较强的谐波跟踪能力及抗负载扰动能力。     

新一代的大容量试验测量系统

笔者介绍了一套在高电压、大电流、强电磁场环境下,安全隔离、抗强电磁干扰、准确采集试验数据的新一代大容量试验测量系统。该系统通过配置性能先进的波形记录仪、多种高性能的电流、电压传感器提高了大容量试验的波形质量和测量准确度;测试软件性能达到了STL的技术指标;设计了符合标准和STL导则要求的报告页面;构建了网络交互平台实现试验信息交换;依据最新IEC电流、电压标准和STL导则完成了测量不确定度的评定;该测量系统完成了百万伏断路器、发电机断路器等几十种典型产品大容量试验,系统运行稳定可靠。系统还通过了STL国际专家的现场评审。     

一种高性能的单相逆变器多环控制方案

提出了一种高性能的单相逆变器控制策略.该方案在电压电流双闭环控制基础上增加了外层的重复控制器.在实现输出电压解耦和扰动电流补偿后,电压外环采用比例积分环节,电流内环采用比例环节的控制器.理论分析证明在这种双环结构下,可以实现任意配置闭环极点,因而使逆变器达到了很快的响应速度及较好的稳态精度.位于内层的双环瞬时控制器改善了系统的动态特性,位于外层的重复控制器提高了稳态精度及抗非线性负载扰动的能力,两种控制器各司其职,互为补充,为单相逆变器波形控制提供了一种接近完美的控制方案.最后在一台基于DSP TMS320F240的单相PWM逆变器实验装置上验证了该控制方案的正确性.     

三相电压型PWM整流器的级联式非线性PI控制

该文以同步旋转坐标系模型为基础，设计了三相电压型PWM整流器的级联式非线性PI控制器。采用双环结构，用三个非线性PI环节实现了对整流器直流电压与功率因数的高性能控制。以误差的非线性函数与传统PI环节构成的级联式控制器，既提高了系统响应的快速性，又增强了抗扰能力，同时计算简单易于实现。与传统PI控制器的仿真对比表明该方法能够明显改善系统的动态性能，而实验结果也验证了非线性PI控制器的优良性能。     

基于模糊PID的单相逆变电源的设计与仿真分析

单相逆变电源具有较强的非线性和参数时变性,当系统参数摄动或有外部扰动时,传统的数字PID控制器不能达到理想的控制效果,输出电压的波形畸变甚为严重。为此,提出以模糊规则调整PID参数的控制策略,提高PID参数的自适应能力,并在Matlab/Simulin环境下进行仿真。该方式综合了模糊控制和PID控制控制的两种优点,提高了单相逆变电源输出电压波形的质量,抗干扰性和鲁棒性强,减少了超调量,使系统具有良好的动、静态性能。     

基于数字PI控制的燃料电池电站功率研究

根据燃料电池电站功率逆变系统非线性的特点,进行线性化处理.采用数字化PI控制其输出波形.采用带滤波电感电流内环的电压瞬时值控制策略,电压瞬时值外环反馈控制提高系统动态响应,电流瞬时值内环反馈摔制提高系统稳态输出精度,选用TI控制器软件平台试凑PI参数.实验表明,该设计方案快捷、有效,电压输出波形良好.     

UPS逆变器重复控制技术稳定性研究

基于UPS逆变器的重复控制技术，通过内模原理进行了介绍，对重复控制器的稳定性进行了研究，并通过重复控制策略使逆变电源输出电压波形质量得到改善，提高了系统的静态性能。仿真和实验均验证了该方案的可行性。     

基于区域电压矢量表的交流异步电动机直接转矩预测控制策略研究

对传统的交流异步电动机直接转矩控制产生的转矩脉动进行了详细分析,并在此基础上提出了新型的转矩和磁链区域电压矢量表以改进系统性能.之后又在区域电压矢量表的基础上,进一步提出了两种转矩和磁链预测直接转矩控制策略来减小低速转矩脉动,提高系统的稳态性能.最后通过仿真和实验验证了所提出的算法的实用性和优越性.     

基于能量平衡的降低模块化多电平变换器子模块电容电压波动控制策略

电容器是模块化多电平变换器(MMC)子模块的关键部件,降低子模块电容电压波动是提高电容器可靠性和降低变换器成本的双重要求。首先分析不同环流对MMC电容电压波动的影响,指出注入典型2次环流是降低电容电压波动和减少器件损耗较好的折中方案。然后,在介绍已有基于工频周期的能量平衡控制策略基础上,提出基于控制周期的能量平衡控制策略,在达到注入典型2次环流降低MMC电容电压稳态波动的同时又能取得较好的暂态性能。所提出的基于能量平衡的控制策略,与常规PI控制器相比避免了繁琐的参数整定过程,并适应各种工况。最后,通过仿真和实验验证了所提控制策略的有效性。     

有限集预测控制减少三相电压源逆变器共模漏电流方法

为了解决光伏并网发电系统漏电流问题,针对三相电压源逆变器,提出一种新型有限集模型预测控制减少逆变器共模电压的方法,即对光伏并网发电系统进行建模分析。研究发现只有非零矢量用于减少共模电压,故将非零矢量带入价值函数得到最优的矢量并在下一个周期使用。该新型有限集模型预测控制将共模电压限制于±1/6Vdc,可以减少光伏发电系统中漏电流,保证人身安全。和传统PI控制方法相比,模型预测控制可以提高电流跟踪的速度和精度。实验结果表明,该新型有限集模型预测控制能够减少共模电压和控制负载电流,具有快速的动态响应。     

五相磁通切换永磁电机滑模控制

针对传统五相磁通切换永磁电机控制方法的不足,提出一种新颖的小波滑模控制算法,在分析五相磁通切换永磁的工作原理和数学模型基础上,以五相电机转子速度和负载转矩为观测对象,以速度误差为基本变量,设计具有积分和小波运算功能的滑模面,利用小波多尺度因子和指数趋近律调节滑模切换过程,减少滑模抖振,给出了q轴电流的控制律,同时为抑制五相磁通切换永磁电机定位力矩的不利影响,设计注入补偿电流方法,减少了转速和转矩脉振。仿真和实验结果表明所提出的滑模控制方法可以提高五相电机系统的稳定性和动态性能,提高对负载转矩变化的鲁棒性。     

基于负荷实测的配电网无功优化及其降损节能效益分析

针对当前无功补偿存在的问题,设计了一种基于负荷实测的无功优化系统。在对系统进行总体设计的基础上,参照9区图法的控制策略设计了3种无功补偿控制模式,并采用就地和远端2种控制方式相结合的方法实现了无功补偿控制策略的优化。给出了系统的节能效益分析算法,并通过实例分析证明了系统具有很好的节能效果,基于负荷实测的无功优化系统可更有效地降低电网损耗,提高了电能质量。     

高功率密度单相变换器的直流有源滤波器研究

单相变换器系统会产生二次脉动功率,使直流母线电压出现二次脉动,危害整个系统。一般采用在直流侧并联大电容或LC谐振电路的方法来抑制直流母线电压的二次脉动,但增加了系统的体积和重量,功率密度较低。为提高系统的功率密度,采用了一种能量双向流动的Buck有源滤波器来抑制直流母线电压的二次脉动。推导滤波器完全补偿脉动功率时电容电压和电流方程,并在此基础上针对高压大功率场合提出双闭环无差拍加重复的控制策略。无差拍控制可提高系统阻尼,重复控制可增加稳态精度。从脉动能量存储、控制带宽两方面讨论APF的参数设计。仿真和实验证明了所提方案能显著减小直流侧滤波电容,提高系统功率密度。     

基于DSP的单相光伏并网控制系统的设计

提出一种基于改进型重复控制和传统PI控制的光伏并网复合控制策略,重复控制器用来减小并网电流的稳态误差,传统PI控制用米提高系统的动态性能.为验证提出的算法,搭建了基于TMS320F2812的单相光伏并网逆变系统实验模型.实验结果表明.提出的算法能够减少并网电流谐波,同时系统兼顾了良好的动静态性能.     

窗口控制电流连续模式Boost PFC研究

电流连续模式(CCM)Boost功率因数校正(PFC)电路具有输入功率因数高,结构简单等特点,但BoostPFC也存在轻载或低输入电压时效率下降的问题,针对这一问题,探讨了一种新颖的窗口控制CCM BoostPFC,通过在选定的窗口区域降低开关频率从而降低MOSFET开关损耗,提高电路效率.分析了窗口控制的原理及设计原...