基于多同步旋转变换的并联型APF补偿策略

为了提高有源电力滤波器（APF）的补偿灵活性,提出基于多同步旋转变换的低次特征谐波选择性补偿策略.采用特定旋转频率的同步旋转变换将相差6次的一对正、负序谐波变换为该坐标系下的3次谐波分量,通过多组不同旋转频率的同步旋转变换将指定谐波变换为相应坐标系下的3次谐波,设计基于谐振控制器、选通频率为150 Hz的带通滤波器将其滤出,实现指定谐波的指令提取.为了提高补偿电流的控制精度,采用基于PI控制内环和重复控制外环的复合电流环控制策略.利用MATLAB/SIMULINK软件搭建仿真模型并在16.5 kVA的APF样机上进行验证实验,仿真和实验结果证明了该方法在三相并联APF中的正确性和可行性.     

基于比例谐振和谐波补偿控制技术的单相逆变并网研究

电网电压背景谐波的干扰在并网系统中是不可避免的,这会给并网电流带来大量的低阶谐波.提高开关频率能够抑制低阶谐波,却带来大量的高阶谐波.针对基于比例谐振控制(PR)和谐波补偿(HC)控制器的LCL型单相并网逆变器,详细分析了电流控制器参数对系统性能的影响,通过对并网电流的稳态误差、相位裕度和幅值裕度的分析得出满足要求的控制器各参数选择范围,结合系统的稳定性分析来选择控制器参数.仿真结果证明所给出的控制策略和参数设计方法是可行的.     

一种基于同步旋转坐标系的指定次谐波补偿控制

针对传统有源电力滤波器补偿控制中控制装置带宽有限、难以实现无静差跟踪的问题.采用同步旋转坐标变换的方式对单次谐波进行分离,通过补偿控制器固有延时以及改善电流内环跟踪控制的手段,实现一种基于同步旋转坐标系的指定次谐波补偿控制策略.理论分析和仿真实验结果证实本控制策略能够显著地对指定次谐波进行补偿,并且能够对工况的改变及时做出反应,具有较好的动态响应特性.     

多同步旋转坐标系下步进电机谐波电流抑制

为抑制三相混合式步进电机电磁转矩脉动,提高步进电机控制精度,在建立三相混合式步进电机在谐波同步旋转坐标系下数学模型的基础上,提出一种基于多同步旋转坐标系的正弦波驱动三相混合式步进电机谐波电流检测和控制策略。以指定次谐波电流变换到指定次谐波同步旋转坐标系下是直流量为理论基础,通过低通滤波器实现各指定次谐波电流提取,并设计带交叉乘积项的谐波电流PI控制器完成对各次谐波电流的控制。针对系统中影响较大的5、7、11、13次谐波电流,采用分别工作于4个同步旋转坐标系的4个指定次谐波电流控制模块并行工作,从而抑制5、7、11、13次谐波电流,改善电流波形,使电机运行更平稳,控制精度更高。仿真及实验结果验证了所提方法的优越性。     

一种改进的QPR并网逆变器控制策略

针对传统准比例谐振(QPR)控制策略不能在电网电压畸变条件下有效抑制并网电流谐波的缺点,设计了一种改进的QPR电流控制器.以三相并网逆变器为研究对象,在αβ静止坐标系下建立了三相并网逆变系统的数学模型和Simulink仿真模型,揭示了传统QPR控制在电网电压畸变时对并网电流质量影响的机理,分析了改进的QPR电流控制器的优越性.仿真结果表明,改进的QPR控制策略对比传统的QPR控制具备更强的抗干扰能力,在电网电压畸变时,能有效抑制并网电流的谐波畸变.     

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。     

基于准PR控制的三相光伏并网逆变器研究

在光伏发电并网过程中,为避免光伏发电系统的耦合影响电网质量,提出一种更为简单的三相并网逆变器的控制策略。利用MATLAB/SIMULINK建立在两相静止坐标系下三相并网逆变器的数学模型,采用外环为功率环,内环为电流环,选择准比例谐振(PR)控制器实现电网电流的控制,最后得到了三相并网逆变器的控制系统。通过仿真实验,验证了控制策略的可行性。     

混合型谐波电流补偿系统的原理及特性

分析了一种新型混合型谐波电流补偿系统的原理,它由小容量的串联有源滤波器和并联无源滤波器组成。文中阐述了该系统的结构和谐波补偿原理,并对基于ｄｑｏ坐标系下的谐波电流检测及控制方法进行了研究。理论分析和仿真结果表明,该系统能显著提高无源滤波器的滤波性能,还可抑制无源滤波器与系统之间可能发生的串、并联谐振。     

基于有源谐波电导法的光伏逆变器 集群谐振抑制策略

为抑制光伏逆变器集群并入电网引起的谐振,提出一种基于有源谐波电导法的光伏逆变器集群谐振抑制策略。首先,基于PI控制器下电容电流内环,电网电流外环的双闭环控制,分析双闭环控制下单台逆变器谐振抑制效果。其次,在保持控制系统不变的情况下,针对多台逆变器谐振问题,在光伏并网系统中加入有源滤波电导,不仅有效抑制逆变器低频谐波电流汇入网侧系统,还提高逆变器抗扰动能力,从而抑制逆变器集群引起的谐振问题。最后,通过Matlab/Simulink软件仿真验证了光伏逆变器集群谐振能被有效抑制,仿真结果表明谐波电导法对多逆变器谐振有抑制效果。     

一种双三相永磁同步电机无速度传感器控制的 实现方法研究

在考虑α-β子空间的基波分量和x-y子空间的谐波分量的情况下,提出一种基于自适应滑模观测器（SMO）和多重比例谐振（PR）控制器的双三相永磁同步电机（DTP-PMSM）无速度传感器控制方法.基于DTP-PMSM的矢量空间解耦模型,首先在其α-β子空间设计了电流滑模观测器,并用双曲正切函数代替符号函数作为切换函数,削弱了滑模抖动并获得了更光滑的反电动势信号.然后设计了反电动势自适应观测器,提高了电机转速和转子位置的估计精度,并免除了常规滑模观测器中采用的低通滤波器和相位补偿单元.随后在α-β子空间利用PR控制器对参考电流实现了无静差跟踪控制;在x-y子空间引入PR控制器对电机相电流中的6k ±1（k=1,3,5,…）次谐波进行抑制,减少了电机损耗和逆变器容量,提高了电机运行性能.仿真实验结果表明了所提控制方案的可行性和有效性.     

Resonance Suppression Strategy for Humanoid Robot Arm

To address the problem of resonance in the control of a robot arm, a resonance suppression strategy is proposed for a single-joint humanoid robot arm based on the proportional-resonant(PR) controller. First, an arm joint model of the humanoid robot is established. Then the influence of resonance frequency on the performance of the control system with the robot arm is analyzed. The voltage fluctuation of the drive motor caused by the changes in arm motion is recognized as the disturbance of the current loop. The PR controller has the characteristic of disturbance rejection at a specific frequency. The output fluctuation of the driving system caused by the change of arm motion state at the resonance frequency is suppressed. Therefore the output current of the inverter will not be affected by the vibration of the arm at the resonance frequency. Finally, the control system is verified by MATLAB/Simulink simulation. The simulation results demonstrate that the control strategy for the humanoid robot arm based on the PR controller can suppress the resonance of the arm effectively, improving the dynamic performance and system stability.     

基于开关表决策的APF与TSC混合系统投切控制方法

针对谐波电流和无功功率威胁电网安全稳定运行的问题,设计基于有源电力滤波器（APF）和多组晶闸管投切电容器（TSC）的混合系统,连续精确补偿电网中的谐波电流和无功功率.针对三相对称型负载的特点,设计电流分频控制方法,按照电流的频率和性质选用独立的PI或PR控制器,达到较高的控制精度.提出基于开关表决策的投切控制方法,在不增加负载电流传感器的条件下,运用多种开关表切换、电流变化率阈值设置和过零检测等手段,混合系统快速精确地预测和投切,有效解决传统固定延时投切方法中暂态响应差、TSC混乱投切等问题.研制37 kV·A样机进行实验,对比基于开关表决策的投切控制方法与传统固定延时投切的实验结果,验证控制方法的有效性.结果表明,基于开关表决策的投切控制方法在不同负载条件下均能获得较好的稳态和暂态特性.     

基于STATCOM的自励异步发电机不对称负载控制

针对独立自励异步发电机(SEIG)加载后电压和频率聚降的问题,提出了一种带储能装置的静止同步补偿器(STATCOM)对其进行并联补偿,以维持负载后机端电压和频率的稳定.基于自然坐标系的控制策略,实现STATCOM有功和无功的解耦控制,达到稳压稳频的目的.为了减小不对称负载电流对发电系统造成的危害,在三相参考电流中注入定子电流负序分量加以抑制.该控制策略在d SPACE+Quanser8实验平台上进行验证,结果表明,所采用的控制策略能有效提高异步发电机的负载能力和电能质量.     

水平轴海流能机组传动链主动阻尼控制技术

为了减小海流能发电机组在弱阻尼状态下的传动链谐振,借鉴风电领域的动态加阻技术,为海流能传动链设计主动阻尼控制器,通过海流能发电机组的转矩控制系统,给发电机施加和转速波动方向相反的波纹转矩. 主动阻尼控制使传动链系统极点远离虚轴,为传动系统增加等效阻尼,减小谐振. 为了准确得到传动链的低阶模态,利用多体系统法和有限元仿真方法,对传动系统的参数进行辨识,根据传动系统拖动实验的转速波动信号,对理论分析的结果进行验证. 通过Matlab/Simulink的建模仿真以及650 kW海流能机组在低流速工况下的等效海试实验,验证了主动阻尼控制对传动系统的有良好的减振效果.     

基于转子磁场定向的三相异步电动机变频调速系统

文章针对三相异步电动机变频调速系统需满足的性能指标,采用转子磁场定向简化电机的控制,设计了基于非线性解耦方法的电流控制器,实现了定子电压的解耦;利用电流模型估计磁链,设计了三个闭环的电流调节器、磁链调节器和转速调节器,实现电流幅值和相位的准确跟踪以及速度的准确控制;根据设计的系统研制了样机,并进行了性能实验测试。实验结果表明,设计的控制系统具有良好的动、静态特性,控制方案可行,可应用于实际工业现场。     

神经网络-滑模控制在STATCOM系统中的应用

研究了基于STATCOM无功补偿的交流系统电压波动和闪变调节与控制问题,建立了STATCOM在d-q坐标系的数学模型,提出了基于直接电流控制策略的神经网络-滑模控制方法:采用电压外环滑模控制和电流内环神经网络-滑模控制的双环控制策略,克服了传统PI控制不能自适应调整控制参数的缺点,实现了系统的自适应控制。数值仿真结果验证了本方法的有效性,在电压波动和闪变恶劣条件下STATCOM能够快速响应、控制品质好,交流系统能够稳定工作,控制性能比PID控制好。     

基于归一化模型的单相PWM整流器控制策略研究

针对经典的单相PWM （Pulse Width Modulation）整流器在旋转坐标系下需要虚构与输入电流和电压相正交的电流和电压分量且控制系统复杂的问题,利用等效变换的方法,构建了单相PWM整流器在静止坐标系下控制策略的归一化模型.归一化模型揭示了静止坐标系下的比例谐振控制策略和旋转坐标系下的经典控制策略的内在联系与区别.为进一步简化控制策略,文中还对归一化模型中的电流内环控制结构进行了改进,并给出控制器参数配置准则.最后,通过仿真和实验验证了本文所提出的归一化模型的正确性和有效性.     

基于LabVIEW的水轮机同步顶升系统的模糊PID控制

根据轴流式水轮机转子静平衡需要,用电液比例技术设计出承载200 t的同步顶升系统,并建立系统的数学模型.以LabVIEW为控制平台,使用LabVIEW提供的模糊逻辑工具箱,构建顶升系统的自适应模糊PID控制器.在LabVIEW仿真环境中,对系统分别进行无控制器、PID控制器、模糊PID控制器的仿真.仿真结果表明,基于LabVIEW的控制系统具有良好的动态与静态控制精度.     

基于参数模型辨识的逆变器重复控制

为了获取逆变器系统谐振频率点,实现有效的逆变器重复控制,提出一种用伪随机序列辨识逆变器模型,获取逆变器参数模型,设计基于反相模型的逆变器重复控制器的方法.详述传统重复控制方法的局限、基于采样模型的重复控制方法的难点、伪随机序列的产生方法、逆变器系统辨识的关键步骤以及逆变器反相模型的改造方法.结合这些方法,设计基于参数模型辨识的逆变器重复控制策略.实验结果表明,该方法既能够为确定逆变器系统谐振频率点提供方法,给重复控制器稳定性设计带来方便,同时获得优良的非线性负载控制效果.