基于电流预测控制的PWM整流装置研究

本文介绍了一种基于电压矢量合成的电流预测控制策略,PWM电流控制为两相静止坐标系下的电流预测控制,脉宽调制方式为电压空间矢量脉宽调制,直流电压控制采用传统的PI调节器,设计了PWM整流器的控制系统．该方案保留了滞环电流控制响应速度快的特点,而且器件的开关频率固定,同时控制系统中只有一个PI调节器,参数整定比较简单．实验结果证明了这种理论的正确性和可行性．     

Boost变换器的双闭环分数阶PI控制研究

为提高Boost变换器输出电压的控制性能和抗干扰性,提出一种电压环和电流环均采用分数阶比例积分(PI)控制器的双闭环控制方法.该方法在建立的双闭环分数阶PI控制系统数学模型基础上,结合控制系统频域设计理论设计出电流环、电压环的分数阶PI控制器参数,并利用Bode图分析了被控系统的稳定性和鲁棒性.Boost变换器的双闭环分数阶PI控制仿真结果表明,即使在电源电压、负载,以及期望输出电压的变化条件下,相比双闭环整数阶PI,以及电压环分数阶PI、电流环整数阶PI的两种控制情形,该方法能实现变换器具有更好的输出电压性能和控制鲁棒性.     

三相电压型PWM整流器主电路的设计与仿真

给出了三相电压型PWM整流器在三相静止坐标系和两相同步旋转坐标系下的数学模型．选择固定开关频率的直接电流控制策略,采用电压外环和电流内环双闭环控制结构,按此方法给出了电压和电流PI调节器设计的方法,同时给出了交流侧电感和直流侧电容取值的设计．在MATLAB的SIMULINK环境下建立系统的仿真模型,仿真结果验证了主电路参数设计的正确性．     

基于电压前馈解耦的地铁永磁同步电机矢量控制研究

针对传统矢量控制系统中电流环使用PI调节器忽略交直轴电流耦合的问题,采用以d-q轴反馈电流和反馈速度为输入的电压前馈解耦单元,并将经过d-q轴电流调节器的输出作为补偿电压,与电压前馈解耦单元构成复合控制系统。在MATLAB/SIMULINK仿真软件下,搭建永磁同步电机矢量控制系统和电压前馈解耦模型,仿真分析在地铁牵引、惰行、制动3种工况下有负载扰动时的运行情况。仿真结果表明:与传统PI控制器相比,基于电压前馈解耦的PI控制器能使系统具有更好的动态性能。     

多台直流电动机电枢并联时电流调节器参数的计算

本文论述由一台速度(或电压)、电流双闭环可控整流器向多台直流电动机电枢并联供电时电流调节器参数的计算方法。采用常规方法,n台电枢并联,其等效传递函数有n个极点和n—1个零点,显然,这样计算太复杂。本文从分析电枢并联等效传递函数入手,找出其简化模型。有了简化模型就可以按一般工程计算方法来确定电流调节器的参数。文中又介绍了实验结果,结果证明简化模型是合理的。     

双环反馈控制的SPWM逆变电源中电流环的设计

针对目前电流环的设计方法不明确的问题，通过建立DC／AC系统的动态模型并对该模型进行理论上的推导和分析得出了电流环的设计方法．该方法在系统参数不完全明确的情况下，电流内环尽量采取PI调节器，将使系统的稳定性更好，参数调整比较方便，能满足一定的带宽和动态特性．通过仿真实验验证了理论推导的正确性．     

电网谐波畸变下LCL型并网变流器的有源阻尼控制

在dq同步旋转坐标系下建立LCL型并网变流器的模型,并分析了电容电流反馈有源阻尼法削弱LCL型并网变流器内部谐振尖峰的原理。在此基础上,提出基于PIR调节器的有源阻尼控制策略,有效解决了电网背景谐波电压畸变对LCL型并网变流器并网电流的影响,具体为由PI调节器和6k倍频谐振控制器组成的PIR调节器可以起到抑制电网基波电压和6k±1次背景谐波电压的作用。最后采用根轨迹法和频域分析法对PIR控制器的参数进行设计,并通过仿真验证了该控制策略的有效性。     

模糊控制在轻武器遥控架座伺服系统中的应用

针对伺服系统这一包含非线性和不确定性的复杂系统,提出了应用模糊控制方法设计的由电流环和速度环构成的双闭环控制系统,其中电流环采用常规的PI调节器设计,速度环采用模糊自适应的PID控制器设计.仿真结果表明,该方法与常规的控制方法相比,具有良好的静、动态特性,从而证明了该设计方法的正确性和合理性.     

一种新型TNPC-UPQC混合无源控制策略

针对传统的统一电能质量调节器(UPQC)控制策略存在控制性能不佳的问题,提出无源控制与非线性PI控制相结合的混合控制策略,建立统一电能质量调节器的欧拉—拉格朗日(EL)模型.为加快误差能量收敛,采用注入阻尼的方法,设计电流内环无源控制器.利用非线性PI控制,设计电压外环控制器来获得较为准确的期望电流,有效地抑制了静态误差,使系统具有良好的动静态性能.在Matlab/Simulink搭建统一电能质量调节器的仿真模型.基于该模型的仿真结果验证了提出的控制策略的可行性.     

电动汽车充电系统三电平PWM整流器的设计

介绍电动汽车充电系统对电网的谐波影响.采用三电平PWM整理器对谐波进行抑制,设计电压电流双闭环的三电平PWM整流电路.分别对输出直流电压和输入电网电压和电流采样,经过PI调节器控制,使输出电压波形稳定,并使电网侧电流和电压达到基本同相,从而减小充电机对电网的谐波影响,提高单位功率因数.     

DC-AC逆变器分数阶与整数阶PID控制对比

针对传统双环PID控制三相逆变器系统存在输出电压质量和鲁棒性不够理想,输出电压谐波含有率较高等问题,设计基于神经网络参数自整定的分数阶PIλDμ双环控制器:PIλDμ电流内环PIλDμ电压外环控制、PIλDμ电流内环PID电压外环控制和PID电流内环PIλDμ电压外环控制,并应用于不同的线性及非线性负载,考察其控制性能。仿真研究表明,分数阶PIλDμ电流内环整数阶PID电压外环控制性能最好,其次是整数阶PID电流内环分数阶PIλDμ电压外环控制和分数阶PIλDμ电流内环分数阶PIλDμ电压外环控制,性能最差的是传统的双环PID控制。     

风力发电中网侧变流器控制系统研究

根据网侧变流器运行原理,基于PSIM设计了双闭环控制系统。文中建立了控制系统模型,并介绍了PI调节器的设计和三相锁相环的实现。电网电压定向矢量控制实现了有功无功的独立控制,仿真结果表明,直流电压稳定,网侧输出电流谐波小,可单位功率因数运行,响应速度快。     

逆变器电压电流双环控制设计及研究

在三相逆变器系统中,设计了电流内环、电压外环PI-PI控制器.根据逆变器及其控制系统的结构建立了双环控制系统简化数学模型,确定了传递函数.引入工程算法设计了电流内环,用bode图、阶跃响应优化了电流内环和电压外环的设计参数.将PI-PI控制系统置于Matlab/Simulink中进行时域仿真,对比分析了该控制系统与P-PI控制系统的性能.结果表明,所设计的PI-PI控制系统提高了逆变器系统稳态性能,改善了电压质量,限制了短路电流大小.     

双闭环调速系统PID调节器的设计

对双闭环直流调速系统的电流调节器和速度调节器用PID调节器进行设计,该方法比以前常用的PI调节器大大地减小饱和超调,仿真结果表明,该方法十分有效.     

新型三相四线制APF直流电压控制策略

针对三相四线制有源滤波器(APF)直流母线电压控制的特点,为了克服并网运行时产生的直流母线电压波动和直流侧上、下电容之间电压不平衡等问题,根据系统主电路数学模型建立稳压环和均压环,提出基于二阶低通滤波器的新型电压控制策略,给出设计方法.理论分析证明：与传统的PI控制器相比,采用该控制策略可以实现对电压环更好的控制性能和控制效果.通过仿真和实验验证了该控制方法在三相四线制有源滤波器系统中的正确性和优越性.     

基于FPGA的全数字轴角变换算法

为实现低成本、高集成度的全数字轴角变换系统,使用ΔΣ调制技术构建频率、幅值连续可调的激磁信号发生器,对采样点进行优化控制及滤波处理.使用CORDIC算法进行鉴相,通过PI调节器实现快速闭环跟踪,实现一种基于FPGA的全数字闭环角度解算算法.使用Verilog HDL语言编写了ΔΣ调制器、采样时序控制器、CORDIC鉴相器及PI调节器等IP核,搭建了基于Xilinx公司XC3S400型号FPGA的实验平台.实验结果表明:所提出的全数字轴角变换系统,在不增加伺服系统成本的条件下,依靠FPGA的快速并行运算能力,通过分时复用的方法,可实现具有高精度和高动静态特性的全数字轴角变换.     

MCR电压无功动态加权模糊控制系统

利用磁控电抗器解决电缆接线多、小水电集中上网地区无功倒送导致的电压抬升和功率因数波动,针对恒压、恒功率因数等单一模式无法同时兼顾电压及功率因数的问题,提出了综合考虑电压及功率因数的动态加权模糊控制策略,设计的控制系统主要包括恒压和恒功率因数模糊控制2个模块,输出量为电流增量,经过电流前馈环节计算得到MCR待注入电网的电流量,进而产生触发信号控制MCR输出的感性无功,实现电压无功的平滑无级调节。并通过仿真算例对该控制策略的效果进行研究,与传统PI闭环控制模式进行了对比。研究表明:控制系统具有良好的负载跟踪特性,能够实时跟踪系统电压及功率因数的变化;与传统PI闭环控制模式相比,其超调量更小及调节时间更短。     

单相并联型APF双环控制技术的仿真研究

分析了系统谐波的危害,提出了有源电力滤波器抑制谐波的有效性,以单相并联型有源电力滤波器为背景,介绍了其工作原理并建立数学模型。详细分析了基于电压外环电流内环的单相并联型有源电力滤波器双环控制系统,并给出了电压外环以及电流内环PI控制参数的具体设计过程。最后通过MATLAB仿真对所设计的系统控制参数进行了验证。仿真结果表明,该种基于电压外环电流内环的双环PI控制器的单相并联型有源电力滤波器能保证直流母线电压的稳定,并对中低频带的谐波进行有效的补偿。