基于重复-模糊控制的逆变电源控制系统研究

提出了一种重复-模糊复合控制方案.通过改进的重复控制器逐周期地修正输出电压,以改善逆变器的稳态特性,利用模糊控制器提高逆变器的动态性能和鲁棒性,实现优势互补,使系统获得良好的稳、动态性能.该复合控制方案通过DSP实现,可以更好地满足逆变电源的控制要求,具有良好的工程应川前景.     

改进重复控制技术在逆变器中的应用

重复控制是改善非线性负载下输出电压波形的一种有效技术。但在逆变电源中,由于模型的不精确,常规重复控制器设计不适合于电源系统。针对模型的不精确,提出了新型的改进重复PD控制器。首先分析了重复控制器的基本原理,其次给出了改进重复PD控制器设计的具体步骤。该控制运用到一台400 Hz,5.5 kW的逆变器上,实验结果表明,该方案可得到稳态时较小的谐波畸变和突变负载时的快速响应。     

400Hz中频电源复合控制策略研究

提出一种基于重复控制和多环反馈控制的复合控制方法,该方法可以提高用于400Hz中频电源中的单相恒压恒频PWM逆变器的动态和稳态响应。其中,重复控制器用于在稳态情况下产生高质量的输出电压。多环反馈控制器则用来改善系统的动态特性。该控制策略已在一台基于DSP全数字控制400Hz中频电源装置上得到了验证。     

电压型逆变电源输出电压IMC-PID控制技术研究

提出了一种带PD输出电压瞬时值反馈内环的内模控制(internal model control, IMC)-PID电压型逆变电源控制方案：PD瞬时值反馈内环提高系统的动态性能，IMC-PID外环保证系统的稳态性能。给出了详细的基于极点配置的内环PD控制器和外环IMC-PID控制器设计步骤和方法。该方案只需检测输出电压，控制器结构简单，分析设计容易。仿真和实验结果表明该控制系统不仅具有优良的动、稳态性能，而且有很强的鲁棒性。相对电压、电流双环控制方案而言，该文提出的方案控制器结构和分析更加简单，成本更低，鲁棒性更强。     

基于重复和PI控制的中频逆变器复合控制方案

提出了一种重复控制与PI控制相结合的中频逆变电源复合控制方案,即利用重复控制器得到畸变率很低的稳态输出波形,当系统负载突变时投入PI控制器,以改善系统的动态响应能力。负载的突变通过负载电流的快速幅值检测技术来判定。该方案在一台采用TI公司TMS320F240 DSP控制的400Hz,5.5kW逆变电源上得到验证。实验结果表明,该方案既保持了重复控制良好的稳态特性,也明显改善了系统的动态性能。     

逆变器的逆传函及其在重复PD控制中的应用

介绍了一种用于单相CVCF逆变器的重复PD控制方法。采用了逆变器传递函数的逆函数来获得足够的稳定性和谐波抑制能力。运用基于W域的频率响应的数字方法设计了四控制器。通过仿真分析和实验研究，该控制方案运用到一台采用TI公司TMS320F240 DSP的400Hz 5．5kW的逆变器上，结果表明该方案可以得到稳态时较小的谐波畸变和突变负载时的快速响应。     

逆变器数字多环控制技术研究

本文提出了一种逆变器数字多环控制技术,该方案在电流环和瞬时电压环之外附加了一个重复控制环。在实现输出电压解耦和扰动电流补偿后,根据无差拍原理设计的电流环和瞬时电压环控制器极大地改善了逆变器的动态性能,位于外层的重复控制器则提高了稳态精度。该方案在一台基于DSPTMS320F240控制系统的PWM逆变器上得到验证。     

单相400 Hz逆变器双环控制技术研究

对于单相400 Hz 逆变器,提出了一种电感电流反馈的双环控制方案。通过把负载电流处理成扰动,建立了单相逆变器的数学模型。双环控制利用输出电压解耦和输出电流回馈来消除扰动,通过对内外环的比例参数整定来得到理想的输出波形。受开关频率的影响,系统带宽有限,双环控制器主要用于减小低次谐波畸变。仿真结果显示双环控制器能够使400Hz逆变器产生较好的稳态输出电压。     

单相400 Hz逆变器双环控制技术研究

对于单相400 Hz 逆变器,提出了一种电感电流反馈的双环控制方案.通过把负载电流处理成扰动,建立了单相逆变器的数学模型.双环控制利用输出电压解耦和输出电流回馈来消除扰动,通过对内外环的比例参数整定来得到理想的输出波形.受开关频率的影响,系统带宽有限,双环控制器主要用于减小低次谐波畸变.仿真结果显示双环控制器能够使400Hz逆变器产生较好的稳态输出电压.     

一种新的不平衡控制策略的研究

三相逆变器的一个重要的性能是在三相负载不平衡时仍能维持三相输出电压的对称性.传统的对称分量法与叠加原理虽然能在三相逆变器带不平衡负载时通过对输出电压正、负、零序分量的不同补偿来维持三相电压的平衡,但该方法运算量大,适时性差,不宜控制.针对大容量中频400 Hz逆变电源,提出了一种新的不平衡控制策略,即谐振控制器的控制方法.该方法可以使逆变器在带不平衡负载时仍能维持三相输出电压的平衡,并能同时应用于三相三线制和三相四线制系统.推导了它的两种实现方式.仿真结果验证了该方法能有效地抑制由不平衡负载引起的输出电压畸变,获得高质量的输出电压波形.     

带模糊调节的重复控制器在逆变器中的应用

文章对逆变器提出了一种带模糊调节的重复控制方案,由TI的DSP芯片TM320F240实现,并建造了1台400Hz,6kW的样机。实验结果表明所提出的逆变器控制方案能产生较低的总谐波畸变率和快速的动态响应。     

机器人轨迹跟踪改进PD控制研究

针对机器人的特征参数在运动过程中随工况变化及外界干扰产生大幅度变化的问题,采用模糊自校正PD控制的基础上引入智能积分环节,设计了一种用于机器人轨迹跟踪的模糊自校正PD控制器.仿真和实验结果表明,该控制方案能实现较高精度的快速轨迹跟踪,同时可消弱或避免PD控制中的振荡现象和稳态误差.系统对参数摄动和外界干扰具有较强的鲁棒性.     

永磁直线电机保证稳态精度的模糊控制

由于PD型模糊控制器缺少积分项,所以稳态的控制精度不容易得到保证。本文提出了一种保证稳态精度的模糊控制方法以提高传统模糊控制器的稳态控制精度。这种模糊系统能够选择运行一个传统的模糊控制器或者一个积分控制器,当运行积分控制器的时候,此积分控制器与一个稳态输出值的和为控制系统输出。根据不同的状态水平,在传统模糊控制器和稳态值输出之间可以进行平滑的切换。对于PMLM控制系统,当接近稳定状态的时候,保证稳态精度的模糊控制系统的输出是稳态值和变量值这两部分的和。实验结果显示这种保证稳态精度的模糊控制系统比传统的PID控制器和单个传统的模糊控制器在速度控制中可以获得更好的动态和静态性能。     

可控励磁直线同步电机磁悬浮系统合成模糊控制的研究

可控励磁直线同步电机磁悬浮控制系统具有非线性以及扰动不确定性的特点,采用模糊PID控制具有很强的针对性,然而,模糊PID控制器为三输入单输出控制器,其规则数太多,使得控制器设计非常复杂。因此,对可控励磁直线同步电机磁悬浮控制系统提出合成模糊控制。研究可控励磁直线同步电机的结构,建立磁悬浮直线同步电机的数学模型。合成模糊控制器采用模糊PD控制器和模糊积分器的合成构成模糊PID控制器,在减少模糊控制规则数的同时提高磁悬浮控制系统的稳态精度,因此分别设计模糊PD控制器和模糊积分控制器,包括模糊化、模糊推理、去模糊化等。在MATLAB中建立可控励磁直线同步电机磁悬浮控制系统的仿真模型并进行仿真研究。结果表明合成模糊控制器具有良好的控制效果,可以减小稳态误差提高控制精度。     

区间二型模糊PI/PD控制器设计与结构分析

针对模糊控制器内部工作机理未知的问题,提出一种区间二型(IT2)模糊PI/PD控制器,并推导了该IT2模糊控制器的解析结构。该模糊控制器采用Mamdani型规则形式,为每个输入变量仅分配两个IT2模糊集合,具有规则数量少、规则不确定性影响小、控制输出平滑等优点。根据IT2模糊控制器的降型特点,将整个输入空间划分为15个分区,进而推导出在每个分区上控制输出的数学表达式,证明出该IT2模糊控制器等效为具有变增益的非线性比例积分(PI)或比例微分(PD)控制器。最后,在仿真和实验中与相对应的一型模糊控制器和传统PI控制器的控制效果进行对比,验证了该IT2模糊PI/PD控制器的有效性。     

Cooperative Fuzzy Control of AVR and GOV Based on Sliding Mode to Improve Transient Stability of Power Systems

This paper proposes the cooperative fuzzy control of AVR and GOV to improve the transient stability of power systems. The fuzzy rules to stabilize the power systems are selected from general ideas based on the sliding mode controller. Both the AVR and GOV inputs are determined to satisfy system stability from the values of state variables, acceleration power and magnitude of their products. Moreover, these control laws reduce the chattering effect due to discontinuity of the control laws. Therefore, the fuzzy controller acts to improve the transient stability of power systems. By introducing the ideas of sliding mode control, the fuzzy rules and composition of membership functions can be constructed easily. The validity and usefulness of the proposed fuzzy controller are tested on a single-machine infinite-bus system. It is shown that the proposed controller has robustness against parameter errors in the synchronous machine and that the transient stability of power systems is improved by cooperative AVR and GOV control.     

阻尼联络线低频振荡的SVC自适应模糊控制器研究

从暂态能量的角度对区域模式振荡的过程进行分析，提出以降低区域间振荡能量为控制目标的阻尼控制策略，设计出附加在SVC上的自适应模糊控制器，以提高互联系统的动态稳定性水平。该控制方案不需预知系统具体参数，通过对系统运行状态和控制效果进行评判，依据模糊规则自适应地对控制参数进行调节，实现对区域模式振荡的有效抑制。数字仿真表明，该控制器能有效地提高互联系统的动态稳定性水平，对不同的系统运行方式和振荡模式具有较强的鲁棒性。