基于背包策略的WPT系统多拾取输出控制方法

无线电能传输（WPT）是一种借助于高频电磁场实现电能以无线形式传输的新兴技术。在多拾取无线电能传输系统中,由于各个拾取系统的输出能力不均衡,导致系统综合协调控制相对困难。针对无线电能传输系统多拾取系统的输出稳压控制,该文提出了一种基于背包优化算法的输出稳压控制方法。分析了多拾取电路的工作原理,建立系统的输出交流阻抗模型,推导出输出电压与多拾取端稳压控制器占空比关系,提出了一种基于背包优化算法进行输出电压稳压控制的策略。实验结果表明,通过该优化控制算法,能实现多拾取WPT系统现输出电压的快速调节与稳压控制。     

矩阵式AC/DC变换器研究

对三相/三相矩阵变换器进行变换,得到一种衍生的AC/DC变换器拓扑。采用电流型空间矢量调制策略,推导出在该调制策略下的输出电压的表达式。通过在拓扑中加入一个谐振电感和隔直电容,使得双向开关器件可以实现软开关换流,并详细分析了换流过程。将控制算法建立在以电源电压矢量定向的dq同步旋转坐标系中,改变调制矢量实现功率因数调节。仿真结果验证了理论和控制方案的正确性和可行性。     

一种面向5G通信的宽带压控振荡器设计

基于TSMC 0.18μm CMOS工艺,设计并实现了一款宽带压控振荡器。该压控振荡器采用互补型交叉耦合结构,应用6位开关电容阵列实现宽调谐范围。通过选取高品质因子值电感、应用二次谐波谐振滤波技术、改进开关电容阵列结构,实现对相位噪声性能的优化。测试结果表明,在温度为27℃、电源电压为1.8V条件下,该压控振荡器频率调谐范围为3.26GHz～5.27GHz,在偏离中心频率1MHz处的相位噪声为-121.3dBc/Hz。     

多电平换流器直流侧电容电压模糊控制技术

提出一种基于模糊理论的多电平脉宽调制换流器直流侧电容电压控制技术。通过控制直流侧与各个电容相应的开关器件开关动作的不同组合,使电容间电压稳定均衡,并得到多电平阶梯波输出电压,大大降低了换流器的谐波分量、纹波输出及对系统的冲击。最后给出了基于系统的数字仿真结果。     

基于LLC多路LED均流驱动电路的研究

提出了一种基于LLC谐振的多路输出LED均流驱动电路,方案中DC/DC部分采用了LLC谐振,提高了转换的频率,同时能够实现原边开关管的零电压开通和副边整流二极管的零电流关断,减少了损耗,提高了系统的效率.LED的驱动部分采用了平衡电容隔离均流,输出达到很好的均流效果.PSIM仿真和样机测试均证明了该电路的可行性.     

DSP在数字化电力测量系统中的应用

针对电容式电压互感器的电力电压测量中,电容分压器驱动负荷能力小、大负载时测量不准确这一现状,文中提出了一种应用于电压互感器二次测的基于数字信号处理器(DSP)的数字化高精度信号放大系统.采用数字化逆变器来实现电力系统正弦电压信号功率的放大,利用DSP的高速处理能力,实现了逆变系统的高性能和高精度.并在其软件中采用了用于电流预估计的PI控制算法和电压电流的双环控制.实验结果表明,该数字化电力电压信号放大器精度高、性能良好.     

感应电能传输系统能量注入控制方法研究

针对感应电能传输系统的输出控制,利用原边逆变电路的能量注入模式及自由谐振模式,提出一种基于双工作模式切换的能量注入调节方法.该方法建立了谐振网络能量函数以刻画系统中能量平衡关系,并以能量注入、能量储存及能量耗散三者关系,提出了基于能量注入占空比的系统控制策略.该控制方法从能量角度实现控制,有效地避免了该非线性系统的复杂...     

基于S-函数光伏阵列最大功率追踪的控制策略

研究了光伏阵列的输出特性,搭建了MATLAB环境下光伏阵列的通用仿真模型,选用BOOST电路,采用最大功率追踪控制策略,通过S-函数实现最大功率追踪和输出电压稳定.该系统不仅硬件设计和控制算法简单,且通过仿真实验结果表明,该系统能准确反映光伏阵列输出电压、电流的非线性特性,并能较好地跟踪最大功率点.     

多电平换流器直流侧电容电压模糊控制技术

提出一种基于模糊理论的多电平脉宽调制换流器直流侧电容电压控制技术。通过控制直流侧与各个电容相应的开关器件开关动作的不同组合,使电窝间电压稳定均衡,并得到多电平阶梯波输出电压,大大降低了换流器的皮分量、纹波输出及对系统的冲击。最后给出了基于系统的数字仿真结果。     

基于单片机的数字电源的设计

介绍了一种基于单片机的数字电源的设计思路及方法,阐述了系统的硬件和软件设计,并给出了主程序流程图.测试结果表明,该装置能够通过按键的增减,实现对输出电压的控制,并能动态地对输出电压值进行实时显示,电压输出范围为+3～30 V,满足常规仪器的电压要求.     

用于提高可再生能源发电系统电压稳定性的双向DC/AC/DC变换器研究

由于可再生能源具有随机性特点,使得可再生能源发电系统电压稳定性较差。设计了一种基于超级电容器储能系统的大功率、宽工作范围双向DC/AC/DC变换电路,对变换电路进行了原理分析,建立了数学模型,根据可再生能源发电系统直流母线电压的不同运行状态,设计了控制策略,通过控制能量在超级电容器与可再生能源发电系统之间相互传递,提高可再生能源发电系统的电压稳定性。通过仿真分析,验证了设计电路的正确性、控制策略的有效性和运行的灵活性。     

局部阴影条件下基于MMC换流器的光伏并网

提出了局部阴影条件下基于模块化多电平(MMC)的光伏并网系统,并设计了该系统的控制策略。光伏阵列经DC-DC变换电路调节后并入电压源型换流器,构成子模块PSM,子模块PSM和电抗器串联组成MMC。控制系统包括启停控制、最大功率点控制以及并网控制。启停控制,在能量反馈阶段采用直流电压控制策略,在电容放电阶段采用三相同时放电策略;最大功率点跟踪控制采用扰动观测法。利用Matlab/Simulink对光伏并网系统进行仿真,仿真结果表明:该系统能提高太阳能利用率,降低并网输出波形的谐波含量,实现功率独立控制。     

Boost变换器负调电压建模分析

摘要 以电容电压作为输出反馈的Boost变换器是一个非最小相位系统,非最小相位反应引起的负调严重的影响系统的暂态性能及稳态性能。研究引起负调与变换器参数之间的关系对Boost变换器优化设计是一个关键问题。本文根据Boost变换器小信号数学模型推导给出非最小相位系统的负调电压表达式,指出衡量负调电压的两个指标：负调电压大小和负调电压峰值时间。根据负调电压表达式分析了输入电压、储能电感、占空比、占空比变化量、负载、滤波电容等参数对负调电压的影响。研究结果表明：输入电压和占空比变化量仅影响负调电压大小;储能电感、占空比、负载、滤波电容不仅影响负调的大小,同时影响负调的峰值时间。研究所得结论为Boost变换器的参数优化设计以及减小负调电压提高系统暂态性能及稳态性能提供了理论依据。仿真和实验结果验证了理论分析的正确性。     

超级电容器的动态电压均衡方法的研究

分析了常见的超级电容器电压均衡方式,电阻均衡方式在充电过程中几乎没有均衡能力。限压型有源均衡方式仅在超级电容器单体电压超过限压值后才有均衡作用,实际的均压效果不十分理想;针对这些问题,提出了超级电容器的动态电压均衡方式。分析了比较器式动态电压均衡方式及其存在的问题,以及比较式动态电压均衡方式改进方式—放大器与死区电压结合的动态电压均衡方式。分析晶体管发射极输出方式的特点及存在的问题,提出了输出级应用MOSFET的解决方案。得到了不同初始电压条件及不同电容量条件下充、放电的实验结果,验证了应用MOSFET输出的放大器方式的超级电容器动态电压均衡是一种有效、实用的解决方案。     

基于神经网络的光伏发电最大功率点跟踪算法

由于光伏阵列电压和电流的非线性,光伏发电输出能量存在最大功率点.为提高光伏发电系统的发电效率,提出了一种基于神经网络和Cuk变换器对光伏阵列最大功率点跟踪的算法.神经网络输入变量为温度和光照强度,学习算法采用梯度下降法,输出量为电压信号,用于调节Cuk变换器的开关占空比.仿真结果表明,该算法最大功率点跟踪控制精度较高,响应迅速,且系统适应性良好.     

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．     

双Buck逆变器电容均压控制策略研究

双Buck逆变电路效率高、无直通、控制简单,适用于电子镇流器主电路的设计.针对半桥双Buck逆变器中直流分压电容存在电压偏差问题,分析了直流分压电容中点电位偏移的原因,提出采用电容电压偏差前馈控制策略,并通过仿真验证了该控制策略的正确性.运用该控制策略到电子镇流器系统中,可有效地消除直流分压电容电压偏差.     

基于虚拟同步电机原理的微网逆变器控制及其仿真分析

基于微电网逆变器的数学模型与同步电机数学模型的相似性,建立三相电压型逆变器的虚拟同步电机模型.分析虚拟感应电势的作用,提出将虚拟调速系统和虚拟励磁系统应用到微电网逆变器的控制策略,给出系统参数设计原理和仿真模型结构.采用该控制策略的逆变微电源具有调压调频和功率控制的2种功能,能分别适用于微电网的孤岛运行和联网运行工作模...     

孤岛条件下储能系统的鲁棒LQR方法研究

微电网孤岛运行时,储能系统的主要作用是保持母线电压的稳定. 针对超级电容储能系统运行时存在的超级电容端电压和母线侧负载的参数变化,导致母线电压发生波动的问题,提出了一种鲁棒LQR控制方法. 首先建立变换器的小信号模型; 其次选定超级电容端电压和母线侧负载作为不确定量,利用凸优化理论推导储能系统的多胞体模型; 最后用线性矩阵不等式(LMI)的方法计算出满足约束条件的LQR控制器. 仿真结果表明,当系统存在参数变化甚至外部干扰时,该控制方法能够更快、更好地稳定母线电压,控制效果优于传统的PI控制方法.     

基于Levenberg-Marquardt算法的碳化硅MOSFET建模研究

为了更快速准确地对碳化硅MOSFET功率器件进行开关行为预测与分析,需要建立其静态和动态行为模型. 静态模型包括不同温度下的转移特性曲线和输出特性曲线,以及寄生非线性电容曲线等. 提出了一种基于EKV公式改进的曲线拟合公式和一种新的非线性电容拟合公式,利用Levenberg-Marquardt算法进行参数拟合,建模速度快,模型误差小. 动态模型在考虑封装寄生电感和寄生非线性电容等非理想条件下,分别建立器件导通和关断过程每一个阶段的栅源极电压、漏源极电压、肖特基二极管电压、栅极电流和漏极电流的电路微分方程组,再以每一个阶段结束时的状态变量作为下一个阶段的初始条件. 采用4阶龙格库塔法求解上述微分方程组的数值解,并与LTspice仿真波形进行对比分析. 结果表明,上述建模方法能较好地描述器件的动态行为特性.