异步电机调速系统基于灰色预测的模糊PI控制

针对传统PI控制的不足,将基于转速误差灰色预测的模糊PI控制引入异步电动机调压调速系统中,提出了一种计算简便的控制方法。该方法利用GM(1,1)模型预测转速误差,并采用模糊控制器对PI参数进行实时在线自调整,改善了系统的控制性能。仿真结果表明,在给定转速和负载转矩变化的情况下,该方法较传统的PI控制具有更好的控制效果。     

新型静止无功发生器的Fuzzy-PI控制

论述ASVG的工作原理,根据控制原理设计ASVG的模糊PI(Fuzzy-PI)控制器.采用模糊控制器获得良好的动态性能,同时引入PI控制改善模糊控制器的静态性能,增强其鲁棒性.该控制器使系统在电流跟踪误差较大时比例控制占主导,误差减小速度较快,在误差减小到一定范围内时积分控制占主导,实现稳态无差.并且该控制器具有较强的自适应控制能力,增强了对电力系统稳定性的控制,具有满意的控制精度,易于实现数字控制,比传统的PI控制具有更好的控制效果.数字仿真验证了该控制方法的有效性和正确性.     

基于变阻尼的电压型PWM整流器无源控制研究

针对电压型PWM整流器无源控制器设计中恒阻尼注入方法存在阻尼注入太小,导致启动变慢,稳态误差大,输出直流电压稳定性能变差;而阻尼注入过大,则导致输入电流总谐波畸变率(THD)值较大等问题,提出了变阻尼注入的无源控制策略,变阻尼注入采用跟踪微分器予以实现.通过选择合适的跟踪微分器非线性函数及其参数,可使阻尼按照期望值变化,使整流器的动静态性能进一步提高.仿真实验表明基于变阻尼的电压型PWM整流器无源控制策略是可行的.     

基于电流环重复控制的并联有源电力滤波器研究

三相有源电力滤波器(APF)通常用来补偿非线性负载所引起的谐波电流。传统的PI控制带宽有限不能实现无静差输出,为了提高三相并联型有源电力滤波器的补偿性能,提出一种新型的谐波电流复合控制算法。该算法将PI控制器和重复控制器并联在控制系统的前向通道,共同对APF输出产生影响。给出了具体的系统控制框图,以及电流动态快速补偿算法和重复控制的重复环境构造等问题。通过系统仿真和实验,证明该控制算法能显著地改善系统动态性能,消除稳态误差,提高系统的滤波效果。     

基于RLS算法的并联型APF全局积分滑模变结构控制

针对并联型有源电力滤波器(Active Power Filter, APF)谐波检测环节的延时和谐波电流跟踪环节的鲁棒性差、跟踪精度不高的问题,建立了系统解耦后的数学模型,提出了基于递归最小二乘(Recursive Least Squares, RLS)算法的并联型APF全局积分滑模变结构控制策略。谐波检测环节采用改进的瞬时无功功率理论的id-iq法,将RLS自适应滤波器替换传统的Butterworth低通滤波器,解决了传统的Butterworth低通滤波器因延时而导致的一个基波周期(20ms)内检测盲区问题。谐波电流跟踪环节采用全局积分滑模变结构控制方法,引入了全局积分滑模面,运用Lyapunov稳定性理论导出的控制律兼顾了全局滑模的快速性和积分滑模的准确性。在解决了谐波检测环节延时的条件下,将全局积分滑模控制策略与传统的PI控制和滞环控制对比,仿真实验结果表明：全局积分滑模控制对指令电流具有更高的跟踪精度,且具有更低的电网侧电流总谐波畸变率(Total Harmonic Distortion, THD)。     

负载电阻下变论域模糊PI控制对 Buck -Boost 变换器的影响

为提高Buck-Boost变换器的控制精度,提出一种变论域模糊PI控制器方法.该方法利用模糊PI控制器来实时调整系统的参数,并通过引入变论域解决输入量过大或过小时控制器的参数无法自适应的问题.Matlab/Simulink仿真实验结果表明,本文提出的变论域模糊PI控制方法在控制精度和响应速度方面均优于传统PI控制和模糊PI控制方法,因此本文方法对提高Buck -Boost变换器系统的稳定性具有很好的参考价值.     

参数自整定模糊PI控制系统的仿真与建模

论述了永磁同步电机(PMSM)系统的双闭环控制系统.为了观察模型的高效性和快速性,速度环采用模糊PI控制,电流环采用滞环电流控制.通过模糊控制规则,可以自动整定PI参数,从而提高了系统的动态响应,消除了系统的稳态误差.仿真结果表明:该方法响应快、无超调、鲁棒性强,较传统PI控制具有更好的动、静态特性.     

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.     

LCL型光伏逆变器复合优化控制策略

高阶LCL型光伏逆变器控制系统中,由于传统单一的比例积分(PI)和重复控制(RC)策略的并网电流控制方法虽能较好地改善并网电流质量但不能确保系统稳定性良好,输出电流会有一定的畸变。针对这一问题,提出了一种两相静止坐标系下PI+重复控制的复合优化控制策略。首先,在现有的PI+重复控制策略中,在PI控制器支路上引入加权系数m以加强PI环节的调节作用,并加快系统的响应速度以满足系统的动态性能;其次,在重复控制器支路上引入加权系数n以加强对系统稳态误差的不断修正并消除稳态误差,获得系统稳态性要求;最后,通过仿真试验验证了理论分析和策略优化的有效性。仿真结果表明,该优化方案简化了坐标变换与解耦计算,提高了对光伏逆变器输出的谐波抑制能力,降低了逆变器并网电流的总谐波畸变率。     

基于模糊RBF神经网络的永磁同步电机位置控制

针对比例-积分-微分(PID)控制器参数固定而引起永磁同步电机位置伺服系统控制效果不佳问题,设计了基于平滑切换的模糊PI控制和径向基函数(RBF)神经网络PID控制的位置控制器。暂态时,采用模糊PI控制;稳态时,采用RBF神经网络PID控制,两者中间采用模糊PI-RBF神经网络PID复合控制。该位置控制器既结合了模糊PI控制和RBF神经网络PID控制的优点又克服了各自的缺点。仿真结果表明,当永磁同步电机受到外部扰动时,采用模糊RBF神经网络控制器的永磁同步电机位置系统具有良好的动态性能,能够实现快速响应,做到精确定位,而且当负载变化时具有很强的抗干扰性。     

直流无刷电机的模糊PI速度控制

在分析无刷直流电机数学模型的基础上,将模糊控制与传统的PID控制相结合,设计了模糊PI无刷直流电机速度控制器,并应用于调速伺服系统.仿真实验表明,用模糊PI控制器代替普通的PI控制器,可以使BLDC的整体性能得到显著改善,是高性能BLDC调速系统开发的一个重要方向.     

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。     

单相直流侧串联型APF非线性平均电流控制

直流侧串联型APF采用PI平均电流控制时,在低频开关切换点存在着严重的电流畸变.该文分析了产生此电流畸变的原因,指出在低频开关点,高频开关的占空比需要发生跳变,而PI控制器不能实现占空比的跳变,这是造成此刻电流畸变的原因.非线性平均电流控制的控制特点是占空比直接参与控制,因此当系统占空比发生跳变时,该控制方法可以实现实际占空比的跳变.该文提出的将非线性平均电流控制应用到直流侧串联型APF中,解决了低频开关切换点的电流畸变问题.仿真结果证明了所提方法的正确性.     

基于自适应模糊PI控制的并联有源电力源滤波器

针对传统有源滤波器无功和谐波复杂的检波单元,以及为克服系统负载切换时对直流侧电容电压的影响,提出了电源电流直接控制的有源滤波器,省去了传统有源滤波器的谐波检测单元,介绍了电源电流直接控制的有源滤波器的基本原理,并且直流侧电容电压采用PI和自适应模糊PI两种控制方式,在Matlab/Simulink环境下对两种控制方式在系统响应时间,超调量以及负载扰动情况下进行仿真,并且对两种仿真结果进行了比较.仿真表明采用自适应模糊控制的算法,系统的响应速度加快,调节精度提高,稳态性能变好,而且没有超调和振荡,具有较强的鲁棒性.     

基于模糊控制的PWM整流器的抗负载扰动性能

提高PWM整流器抗负载扰动能力、减小直流母线电容量是PWM整流器的重要研究内容.为此按照模糊控制原理，根据系统输出直流母线电压误差，设计了一种模糊控制器，并在Matlab环境下建立了仿真模型.在系统带载启动、增加负载以及减小负载情况下，基于传统PID控制和模糊控制，进行了直流电压超调及响应时间的仿真对比.结果表明：在PWM整流系统中使用模糊控制，能改善系统的动态性能，提高系统的动态响应速度，减小直流母线的电容量，从而验证了该控制方法的有效性.     

基于线性自抗扰的DC/DC升压变换器的控制策略研究

为了改善DC/DC升压变换器的动态性能和抗干扰能力,提出了一种基于线性自抗扰控制(LADRC)的双环DC/DC变换器控制策略.首先,基于状态空间平均法推导出DC/DC升压变换器电压外环和电流内环的传递函数; 其次,通过设计线性扩展状态观测器(LESO)和线性状态误差反馈控制律(LSEF)来实时估计和补偿外部的干扰和内部的不确定性; 最后,利用仿真实验验证了该控制器的可行性.实验结果显示,该控制器比传统双环PI控制器具有更佳的鲁棒性和自适应性,因此该控制器可用于稳定变压器的直流母线输出电压.     

有源补偿器直流侧电压控制系统

阐述有源补偿器控制系统的工作原理。基于交直流侧时瞬功率平衡原理，建立了ｄ－ｑ－ｏ坐标系下直流侧电压闭环动态数学模型，推导了系统在比例积分控制下的稳定性判据，获得了主电路参数对系统稳定性影响的重要结论。通过对控制器有关参数的优化设计及仿真分析，证明了理论分析的正确性。     

分布式发电电压协调控制策略研究

本文研究了50 kW分布式发电电压自治装置的控制策略,其原理是采用并网运行时的电网频率和电网电压作为支撑,根据输入输出功率、直流侧电压或充放电电流在AC/DC侧设计了恒压控制器、恒流控制器、Vf控制器,在DC/DC侧设计了恒压控制器、恒流控制器. 本文搭建了试验平台对分布式发电电压自治装置进行测试,感性无功降低电压实验和容性无功升高电压实验的结果表明,该装置具有良好的无功变化抗扰度. 直流母线电压稳定性测试实验结果表明,该装置的电压具有良好的稳定性.