单相不间断电源输出电压的重复+PD复合控制

为了提高不问断电源(UPS)输出电压的波形质量,根据PID摔制的快速响应性和重复控制的无静态误差跟踪特性,提出了一种单相UPS输出电压的重复+PD复合控制方案,并给出了控制系统的稳定性条件.改进型重复控制器只需检测UPS输出电压,结构简单,易于编程实现.试制了 10 kVA单相UPS样机,试验结果表明:存线性或非线性负载情况下,系统都具有良好的稳念和动态特性,输出电压总谐波畸变较小.     

单相UPS逆变器的多环控制策略研究

在单相不间断电源(UPS)控制系统中,UPS的被控量是交流量,常用的控制算法很难对交流量实现无差控制,因此提出了一种多环控制策略,以提高单相UPS逆变器的静态和动态特性。采用比例谐振调节器控制逆变器的输出电压,极大地提高了系统的静态特性;采用适当的前馈负载电流和负载电压,有效地改善了单相UPS逆变器的动态特性。建立了单相UPS逆变器的数学模型,并给出了比例调节器和比例谐振调节器的设计方法。理论分析和一台800 W逆变器样机的实验结果证明了该控制方案的可行性。     

基于PID和重复控制的UPS逆变器的研究

根据重复控制的无静态误差跟踪性和PID控制的快速响应特性,提出了UPS逆变器输出电压的重复与PID复合控制策略.重复控制可以减小周期性扰动产生的畸变,提高了系统的稳态性能;PID控制可以减小当系统受到较大的扰动时出现的超调和振荡,改善了系统的动态性能.实验结果表明,这种复合控制使系统得到了良好的动态和稳态特性,提高了逆...     

基于H∞重复控制的三相四桥臂逆变器研究

为了解决微型电网中,作为功率接口的三相四桥臂逆变器存在输出波形畸变率大,跟踪给定正弦波慢的问题.在三相四桥臂逆变器解耦成三个单相逆变器的基础上,提出了一种H∞重复控制策略.首先依据内模控制原理,对每个单相逆变器建立了包含输出滤波器的逆变器系统模型,设计了重复控制的电压控制器.然后基于H∞控制原理,加入了稳定补偿器,以保证H∞最优性能.这就使逆变器的输出波形快速跟踪参考正弦波,逆变器输出电压畸变率明显小于常规控制方法.仿真和实验结果表明,不论在负载突变等大干扰情况下,还是在负载不平衡或者非线性的情况下,逆变器都能够保持完好的电压输出特性和良好的动态特性.     

数字UPS并联运行的一种新型分布式控制方法

提出了一种新型分布式控制方法来实现单相数字模块化UPS(不停电电源)的并联运行。各个并联的UPS模块完全相同，实现了真正的冗余。通过电压基准相位线实现各UPS输出电压的同步，采用平均电流法实现各UPS模块的均流。并在三台lkVA在线式UPS上进行了仿真和实验研究。结果表明该方案简单可行，均流控制的动态响应速度快，精度高。     

一种新型的复合控制方案在UPS中的应用

设计了一种新型的基于PI双闭环控制和重复控制的复合控制方案,并成功应用到300kVA UPS逆变系统之中.该复合控制方案克服了带有负载电流前馈的PI双闭环控制方案中整流性负载时输出电压质量不高的缺点,也解决了嵌入式重复控制方案应用在UPS逆变系统中对逆变器谐振峰值不可控的问题.实验结果表明、所设计的复合控制方案提高了UPS带整流性负载时的输出电压质量,可以将谐波畸变率(THD)控制在3%以内.     

基于电流观测与重复控制的逆变器多环控制策略研究北大核心

提出一种基于电流观测与重复控制的单相逆变器多环控制策略。内层双环控制器采用输出电压和电容电流反馈,通过电容电流观测器实现了电流内环最小拍控制,可实现系统的快速动态响应,解决了负载突增时电压跌落的问题。基于此又增加了外层重复控制,采用FIR数字滤波器替代传统二阶低通滤波器作为重复控制补偿器,不仅简化了设计过程而且提高了系统稳态精度和抗非线性负载扰动能力。试验结果表明该策略可兼具动态响应快、稳态波形精度高和鲁棒性强等特性,适用于交流稳压器等需要高性能电压输出控制的场合。     

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.     

单相Delta变换型UPS仿真研究

介绍了单相Delta变换型UPS的工作原理和控制方法。在电源电压不是额定值且含有谐波电压负载有谐波电流和无功电流的情况下,该策略均可将单相Delta变换型UPS的并联主变换器控制为基波正弦电压源,串联Delta变换器控制为基波正弦波电流源。在SIMULINK连续域下的系统特性仿真结果说明该控制方法的可行性。     

基于重复控制的SPWM逆变电源死区效应补偿技术

在SPWM逆变器中,为防止同一桥臂的上下管直通现象,必须注入一定的死区时间,死区会导致逆变器的输出波形畸变,即死区效应.在分析了死区时间对单相SPWM逆变器输出波形特性的影响的基础上,提出了一种基于重复控制的死区补偿控制策略,该控制方法可有效地改善输出电压的波形畸变,并在一台单相400Hz、5.5kW装置上进行了详细的实验验证,实验结果表明了该补偿策略的有效性和实用性.     

串并联补偿式UPS主逆变器的建模与控制

有效的逆变控制方法是研究UPS逆变器数字控制技术的一个热点.采用重复控制方法,建立主逆变器的数学模型.分析重复控制器参数的设计,利用Matlab软件进行仿真,得出结论:采用重复控制技术能有效地减少逆变电源在整流型负载条件下输出电压的谐波畸变.     

UPS电源逆变器输出电压误差与旁路控制

介绍不间断电源(UPS)逆变器的基本原理、系统构成及特点，分析一种用于UPS中单相电源逆变器的新的控制策略——引入电压反馈误差代替传统的输出电容电流反馈．该控制方法除了具有闭环反馈控制方法的特点外，还具有输出波形质量好、动态响应速度快、没有任何误操作和拒动作的优点．实验结果表明该控制策略的有效性．     

基于状态反馈与谐振控制的逆变器控制技术

传统的电压型无源逆变器常用于不间断电源(UPS)系统等需要高性能输出电压控制的场合。电压型逆变器每相接LC滤波器输出交流电压,在逆变器中,由于2阶LC滤波器的存在,空载或带有谐波污染的负载对逆变器输出电压特性不利,故此处采用输出电压反馈抑制谐振问题。同时为了提高输出电压的动态性能和精度,电压环采用谐振控制器。实验验证了这种基于状态反馈与谐振控制的方法的有效性。     

单相有源PFC开环控制的研究

在单相有源PFC领域,截止目前,出现了多种控制方法,可以归类于开环控制和闭环控制,各有优缺点和所适用范围。在分析一种无需输出电压检测的单相PFC控制原理的基础上,提出和分析了一种只需检测整流桥后正弦半波电压和输出阻抗的开环控制策略,适合单级有源PFC和多级交错有源PFC,通过调节输出电压平均值与输入电压有效值之比,可以获得输出电压相对输入电压或输出功率的跟随特性,也可以维持输出电压平均值不变,在利用MATLAB/Simulink仿真分析后,基于DSPTMS320F28335设计了一种单相有源PFC的开环数字控制电路,建立实验平台进行实验测试。所得的仿真与实验结果符合相关的理论分析。     

DSP控制400Hz中频在线式不间断电源的研究

将重复控制技术用于400HzUPS逆变电源的逆变环节,构成了一种高性能、低成本的控制系统。提出一种基于嵌入式重复控制和比例控制的复合控制方案,详细分析了系统结构、重要控制参数的整定和软件实现方案,系统的核心控制芯片采用TMS320F240。实验结果表明,在数字化的400Hz中频在线式UPS逆变输出控制中,采用该控制方案可在额定负载范围内获得稳定正弦电压输出。     

基于比例谐振与重复控制的高性能逆变器研究

在分析单相逆变器结构及比例谐振控制算法基础上,根据逆变器的谐波特点,提出一种比例谐振与重复控制相结合的控制策略.通过重复控制的内模原理抑制逆变器输出波形的谐波畸变,与传统的比例谐振控制相比,重复控制引入能有效提高逆变器输出电压电流波形质量,降低系统谐波总畸变率.实验结果验证了所提控制策略的正确性和有效性.     

单相有源功率因数校正器直接储能控制的研究

对于传统的单相有源功率因数校正器（APFC）,一般采用电压外环、电流内环的双闭环控制结构,直接控制输出电容电压和中间电感电流,能够获得良好的控制效果。将直接控制电容电压和电感电流的控制策略引申为直接控制电容电压平方和电感电流平方,即无源器件的直接储能控制,对传统有桥结构的单相APFC进行理论分析、仿真分析和试验验证。结果表明,通过直接控制电容电压平方和电感电流平方,单相APFC能够获得满意的动态和静态特性。该方法可以推广应用到包含有控制电容电压和电感电流的其他类型电力电子变换器。     

基于环流功率理论的单相UPS并联均流控制设计

利用数字控制方式实现并联UPS间可靠均流具有重要的应用价值.文中通过对并联UPS环流功率模型分析,建立起N台并联UPS的环流有功功率、无功功率与逆变器输出电压幅值、相位间的量化调节关系,并采用DSP两级锁相、再调制方法,实现单相UPS输出电压幅值及相位的精确控制,从而达到准确均流目的.本设计具体以TMS320LF280...     

新型三相-单相交流发电系统拓扑结构及其控制策略仿真研究

针对传统三相-单相交流变换器拓扑结构复杂且需要额外的滤波器等的不足,基于永磁同步电机开绕组的特点,提出了一种新型三相-单相交流发电系统拓扑结构。分析了通过对双变换器直流侧电容电压的控制实现单相交流输出的工作原理,并在此基础上提出了一种通过永磁同步电机的正序电流和零序电流分别实现变换器直流侧的电容电压和单相交流输出电压解耦控制的新型控制策略。该策略采用MATLAB构建系统仿真模型,在不同发电机转速和负载情况下对系统进行了仿真分析,验证了该新型三相-单相交流拓扑无需使用额外的滤波电路即可实现高质量的单相交流电压输出,其幅值、频率均可以灵活调节,且具有优异的动态特性。     

一种三电平在线互动式不间断电源研制

传统不间断电源(UPS)通常存在结构复杂、多级功率变换或电网谐波污染等缺点,难以兼顾输出侧及电网侧电能质量及效率要求。在此提出了一种三相四线制三电平在线互动式UPS,详细分析了系统结构与运行特性,基于重复控制、谐振控制及电容电压电流反馈设计了电压、电流及功率的多目标优化复合控制策略。基于数字信号处理器(DSP)和T型三电平半桥功率模块研制了100 kVA样机,实验表明该UPS与电网互动运行、效率高、输出电压和电网电流谐波小,负载有功功率由电网三相平衡供给,具有电能质量综合治理能力。该UPS为单级功率变换结构,切换时间为零,使得UPS供电系统成为电网的绿色友好负载,综合性能优异。