注入式混合有源滤波器的复合变结构控制

通过对一种注入式混合有源滤波器建立数学模型,结合传统滑模变结构控制算法快速性好和递推积分PI控制算法无稳态误差的优点,提出一种新的复合变结构控制算法作为有源滤波器的电流控制方法。通过仿真,从算法的跟踪速度和控制精度两个方面,将新的复合变结构控制算法与传统滑模变结构控制算法以及单一的递推积分PI控制算法进行了比较分析。实验结果也证明了该算法的正确性和有效性。     

注入式混合有源滤波器的三重滑模变结构控制

有源滤波器(Active Power Filter,简称APF)电流跟踪控制方法的优劣直接影响其谐波治理效果.首先建立了一种新型注入式混合有源滤波器(Hybrid Active Power Filter,简称HAPF)的数学模型,同时针对控制参考信号为周期量这一特征,结合传统滑模变结构控制算法快速性好和递推积分PI控制算法无稳态误差的优点,引入递推积分PI控制算法的控制量作为离散滑模变结构控制器的等效控制,提出了一种三重滑模变结构控制算法.通过仿真,从算法的跟踪速度和控制精度方面,将三重滑模变结构控制算法与传统滑模变结构控制算法以及单一的递推积分PI控制算法进行了比较分析.实验结果证明了该算法的正确性和有效性.     

6kV煤矿供电网混合有源滤波器的应用研究

提出一种适用于高压大容量环境且投资成本较小的新型混合有源滤波器(HAPF).在谐波检测方面,利用系统样机验证了基于坐标变换的离散傅里叶变换(DFT)滑窗迭代谐波电流检测算法;在谐波电流补偿输出的控制算法方面,总结出一种基于递推积分PI和离散滑模变结构控制的复合谐波电流控制算法,这两种算法均采用S函数来构建,通过了Mat...     

有源电力滤波器的滑模变结构控制

主要设计了改进的指数趋近律滑模变结构控制器,用于有源电力滤波器的电流跟踪控制.有源电力滤波器的直流电压控制选用发展比较成熟的PI比较控制法.参考已有的并联型有源电力滤波器的数学模型,借助Matlab/Simulink环境,进行了滑模变结构方法控制有源电力滤波器的仿真实验.仿真结果表明,指数趋近律滑模变结构控制,能有效地...     

新型注入式混合有源滤波器的数学模型及电流控制方法

有源滤波器的数学模型是进行稳态、动态及电流控制方法等方面研究的基础,本文以新型注入式混合有源滤波器为例,详尽分析了建立其数学模型的方法,结合双滞环电流控制方法响应速度快、开关损耗低的优点和递推积分PI控制方法无稳态误差的特点,提出了一种新的复合型电流控制方法.通过仿真,从跟踪速度、控制精度和开关次数三个方面,将新的控制方法与双滞环电流控制方法以及单一的递推积分PI控制方法进行了对比研究.实验结果也证明了该数学模型的正确性和复合型电流控制方法的有效性.     

基于α,β系统的滑模变结构控制APF研究

有源电力滤波器(APF)是适用于补偿无功、动态抑制谐波的一种新型电力电子装置。针对传统PI控制法跟随误差较大,从而导致APF滤波精度降低的问题,引入一种基于α,β系统的积分型滑模变结构控制。通过对三相三线制APF主电路进行数学建模,用来设计滑模变结构控制器,以提高谐波电流控制精度。最后对比传统PI控制法,仿真和实验结果很好地验证了该控制方法的有效性。     

基于BP神经网络递推积分PI-重复控制在微电网APF中的研究

为改善有源滤波器(APF)在微电网运行中对谐波起到抑制作用及补偿电能质量的能力,提出了一种适用于微电网有源电力滤波器中的BP神经网络递推积分PI-重复控制策略。结合并联型APF拓扑结构,在传统PI控制算法基础之上引进BP神经网络算法及递推积分函数,根据跟踪误差变化趋向将PI控制参数进行实时、快速整定,进而满足最优化要求。并与重复控制进行并联,提高跟踪稳态误差能力,保证系统运行的稳定性。建立并联型APF仿真模型和实验装置,通过仿真对比验证了所提出的控制策略能够很好地提高响应速度和补偿精度,提高了有源电力滤波器的鲁棒性。     

基于DSP和滑模变结构控制的三相三线有源电力滤波器

针对滑模变结构控制方法在有源电力滤波器中的应用问题，提出了基于DSP的有源电力滤波器的谐波和无功电流实时检测方法，建立了三相三线有源电力滤波器电流控制回路数学模型，提出了滑模变结构控制方法，对该控制策略下三相三线有源电力滤波器的控制性能进行了分析，该方法跟踪的快速性好，系统的稳定性好，具有良好的纠偏能力。给出了基于该检测和控制方法的有源电力滤波器的仿真和实验结果，结果证明了该方案应用于有源电力滤波器的正确性和可行性。     

新型混合有源滤波器控制策略研究

笔者针对谐波抑制的同时需要补偿大容量的无功功率的要求,分析和比较了目前常用的混合型有源电力滤波器的拓扑结构,采用了一种新颖的结构即新型串联谐振注入式混合有源滤波器,分析了其工作原理和传递函数。针对有源电力滤波器系统参考信号是以20ms为公倍周期的各次谐波的合成量这一特点,在传统PI算法的基础上根据参考电流是周期量这一特点提出了递推积分PI算法。利用PSIM仿真软件建立了仿真模型,理论和仿真实验都证明采用该控制算法可使注入型有源电力滤波器实现更精确的控制、更快的响应速度和更理想的补偿效果。     

新型三相三线制模糊滑模控制并联有源滤波器设计

针对三相三线制电路中的谐波补偿问题,采用模糊滑模控制方法设计了一种新型并联有源滤波器,成功降低了三相电路中电源电流的谐波电流含量。谐波电流检测方法采用p-q谐波电流检测方法,能快速、准确地检测出负载电流中的谐波分量。直流侧电压采用PI控制方法实现稳定控制。参考电流跟踪控制采用所设计的模糊滑模控制方法实现。Simulink仿真结果显示,与传统的滞环比较控制方法相比,所设计的新型模糊滑模控制方法能够有效地降低跟踪误差,提高有源滤波器的谐波补偿效果。     

一种电力有源滤波器电流控制的新方法

针对电力有源滤波器存在滤波效果不够理想这一问题，并根据系统参考信号是周期变化的特点，提出了递推积分PI积分控制算法，实现对系统的无差控制。在此基础上，为提高系统响应速度，将递推积分PI控制与滞环控制有机结合，提出了复合型滞环控制方法。该方法具有计算量小、容易工程实现的特点。利用频域分析法从理论上证明了所提出的控制算法的有效性。最后，对所提出的方法和传统的滞环控制方法进行了仿真和实验研究，从快速性和控制精度2个方面进行了比较，验证了所提出的方法的可行性。     

一种削弱积分型滑模结构的永磁同步电机矢量控制系统

为了改善传统积分滑模控制（SMC）结构的永磁同步电机（PMSM）由于转换动作不连续而造成的稳态误差和超调,提升系统的稳定性,设计了一种新型的积分削弱型SMC结构。基于传统的积分型SMC结构,引入边界层概念,在层外对积分进行削弱,柔化电机的趋近运动,通过Lyapunov函数验证了此种方式的优越性。基于积分削弱型结构设计思路,在MATLAB/Simulink中分别搭建出新旧2种控制器的PMSM矢量控制模型进行对比验证。最后,通过仿真分析对比2种控制结果转速图和电磁转矩图,与传统的积分型滑模控制相比,所设计的新型SMC结构可以有效改善系统稳态误差和稳定性。     

Neural network based recursive terminal sliding mode control and its application to active power filters

In recent times, research interests for the control design of uncertain nonlinear systems are observed in neuroscience-inspired intelligent controllers. In this article, a recursive terminal sliding mode control scheme based on continuous radial basis emotional neural network (CRBENN) is proposed. First, a recursive terminal sliding mode controller is constructed. The sliding mode surface is composed of a fast non-singular terminal sliding mode surface and a recursive integral terminal sliding mode surface, which not only ensures that the tracking error converges to zero in a finite time, but also can eliminate the reaching phase and achieve global robustness by setting the surface parameters with appropriate initial values. In addition, in order to effectively deal with the uncertainty, an adaptive CRBENN controller with online parameter adjustment capability is established, and its stability and convergence are analyzed using the Lyapunov method. The designed CRBENN, inspired by neuroscience, is simple in structure and fast in response. Simulation and experimental results on active power filter show that the control scheme has good current tracking ability and anti-interference ability.     

基于快速非奇异终端滑模的隧道工程车辆轨迹跟踪研究

针对工程车辆轨迹跟踪控制方法中存在的跟踪精度低、响应速度慢、易抖动等问题，提出了一种鲁棒的非奇异快速终端滑模控制方法。首先，建立工程车辆的运动学模型和位姿误差模型。考虑到传统终端滑模存在的奇异性问题，设计了积分型非奇异快速终端滑膜控制器，使系统误差在快速收敛的同时抑制了控制器的抖振。其次考虑到传统趋近律趋近速度慢等问题，基于反步法分别设计了线速度和角速度控制律，并选用fal函数和反双曲正弦函数组合来设计趋近律，提高了系统的稳定性和趋近速度并且削弱了滑模控制的抖振。最后在Matlab软件中和传统的非奇异终端滑模控制器控制效果进行对比实验仿真。实验结果表明，与传统的非奇异终端滑模控制器相比，本文提出的非奇异快速终端滑模控制策略在跟踪精度和不同运动的鲁棒性方面具有明显的优势。     

基于混合积分终端滑模的超级电容有限时间平抑电压波动方法

提出一种基于混合积分终端滑模的超级电容平抑电压波动方法,提高直流母线电压的收敛速度和抗干扰性。利用有限时间控制手段,引入最终吸引子,设计超级电容滑模面中的误差积分项为误差积分和带有分数幂误差积分线性组合的混合积分项,并证明这种混合积分滑模面具有有限时间收敛性能。仿真表明,基于混合积分终端滑模控制方法的超级电容平抑电压波动方法具有更快的收敛速度和更强的抗干扰性能,保证直流母线在有限时间内稳定。     

五相磁通切换永磁电机滑模控制

针对传统五相磁通切换永磁电机控制方法的不足,提出一种新颖的小波滑模控制算法,在分析五相磁通切换永磁的工作原理和数学模型基础上,以五相电机转子速度和负载转矩为观测对象,以速度误差为基本变量,设计具有积分和小波运算功能的滑模面,利用小波多尺度因子和指数趋近律调节滑模切换过程,减少滑模抖振,给出了q轴电流的控制律,同时为抑制五相磁通切换永磁电机定位力矩的不利影响,设计注入补偿电流方法,减少了转速和转矩脉振。仿真和实验结果表明所提出的滑模控制方法可以提高五相电机系统的稳定性和动态性能,提高对负载转矩变化的鲁棒性。     

一种新型模型参考自适应滑模速度辨识方法

提出了一种新型的模型参考自适应滑模速度辨识方法,用于异步电动机转速的精确辨识.该方法的结构主要包括参考模型、可调模型和滑模控制器3部分,首先利用参考模型和可调模型分别计算电机的转子磁链,然后将两者误差送入滑模控制器中计算电动机的转速.其中,参考模型采用了一种结构简单的改进电压磁链模型,有效解决了传统电压模型固有的直流偏...