基于重复控制与比例谐振的并网逆变器控制

针对常规重复控制并网逆变器动态响应差、抑制干扰能力不强的问题,本文提出了1种重复控制与比例谐振控制结合的控制策略。利用比例谐振控制来消除稳态误差、提高动态响应,利用重复控制来跟踪周期性参考值、补偿谐波造成的畸变现象,同时,为了减小入网电流的THD和系统受到扰动后进入稳定状态的过程,将前馈控制引入了控制器的设计中,根据波特图对所设计控制器稳定性进行了验证,搭建了3 kW并网逆变器的仿真模型和实验样机,验证了理论分析的正确性,并给出了实验波形。     

三相三电平逆变器输出电压谐波抑制控制研究

以二极管箝位型三电平逆变器为研究对象,分析了其工作原理,建立了数学模型,设计了控制策略。针对控制系统工作在低频段出现若干奇数次谐波问题,采用适用于三电平逆变器的准比例谐振控制方法对输出电压谐波进行抑制。通过MATLAB/Simulink仿真分析得出,二极管箝位型三电平并网逆变器系统在准比例谐振控制下拥有高质量的输出电压波形和较好的负载切换动态特性。     

多内模技术在光伏并网发电系统电流波形质量改善中的应用

提出一种基于比例谐振控制和重复控制相结合的三相光伏并网逆变器新型控制策略。在静止坐标系下,实现交流量的无静差控制,同时有效抑制输出电流中的周期性扰动,优化输出电流波形。该方法消除了传统的旋转坐标系下dq轴电流控制路径上的耦合问题,也避免了多谐振控制策略中的相位滞后及谐振控制器之间相互影响等问题。在一台17kW光伏并网逆变器样机上进行了实验验证,实验结果表明该控制策略能够有效提高输出波形质量,实现逆变器无静差稳定运行。     

三相LCL光伏并网逆变器的准比例谐振重复控制研究

针对LCL型光伏并网逆变器控制系统,提出了一种重复控制并联准比例谐振控制的复合控制策略,以改善并网逆变器的输出电流质量。该控制策略结合了两者的优点,其中准比例谐振控制能够保证系统的动态性能,并提高系统抗电网频率波动的能力,而重复控制在并网系统稳定以后可以抑制电网的周期性扰动,提高电流波形跟踪精度,从而获得更高质量的并网电流波形。通过Matlab/Simulink进行仿真实验,证明了这种复合控制策略的有效性和可行性,使系统具有良好的动、稳态性能和抗干扰能力,降低了并网电流的谐波含量。     

带多频段采样观测器的单相逆变器控制

在单相逆变器控制系统中,当逆变器带非线性负载时,输出电压波形会出现畸变,存在幅值和相角误差。为解决上述问题,提出一种基于电流观测器的单相逆变器控制策略。首先应用傅里叶变换提取逆变器输出的基波电压,然后通过幅相分解,将逆变器输出电压等效变换为电压幅值与相角,最后应用PI控制器控制逆变器输出电压波形为正弦波。控制系统实现时,采用前馈控制方法,来抑制谐波,提高逆变器输出波形质量。为解决因采样频率低而带来的逆变器输出电流估算精度下降的问题,在前馈控制时,采用多频段采样法来对电流谐波进行估算,从而提高了前馈控制的精度,进一步提高了逆变器输出波形质量。仿真和实验结果表明了该控制策略的正确性和实用性。     

基于离网型逆变器的输出阻抗重塑方法研究

当微电网运行在离网模式下,接入非线性负载时,负载电流中含有大量谐波,导致微电网中逆变器输出电压谐波含量增大,输出电压波形畸变且幅值降低。为此,基于离网型逆变器的阻抗模型,从逆变器输出阻抗的角度出发,分析输出电压畸变以及电压跌落的原因,通过模型降阶,得到静止坐标系下的比例降阶多谐振(proportion and reduced-order multi-resonant, PROMR)控制器。该控制器无需进行坐标变换,计算量小,可以对各次谐波进行抑制。同时,采用负载电流低通正交前馈(load current low-pass quadrature feedforward, LCLPQF)控制策略,进一步抑制输出电压的跌落。仿真和实验结果表明,"PROMR控制器+LCLPQF策略"的阻抗重塑方法可以有效改善输出电压波形,抑制输出电压跌落。     

基于重复PI控制的光伏并网逆变器的研究

针对单纯PI控制的缺点,对光伏并网系统中逆变器的控制进行了改进,提出重复控制和PI控制相结合的电流跟踪控制策略。重复控制可以抑制网侧和负载侧对并网输出电流的周期性扰动,降低并网电流的总谐波畸变系数;PI控制则利用偏差调节原理,使逆变器输出并网电流实时跟踪参考正弦给定信号。此外,加入预测算法以便消除逆变器开关器件和输出滤波网络的延迟影响,使并网电流与电网电压相位趋于一致。实验结果表明,新的控制策略可有效改善并网电流波形,同时可保证逆变器输出电流与电网电压同频同相。     

光伏多功能并网逆变器迭代SMC+LADRC电流内环控制策略研究

针对LCL型三电平光伏多功能并网逆变器存在谐波谐振、系统抗干扰能力弱、电流跟踪精度低以及新型配电系统下负荷负载的多变复杂性等问题,设计了一种迭代滑模控制与三阶线性自抗扰控制相结合的电流内环综合控制器。首先,建立d-q坐标系下LCL型三电平逆变器数学模型;其次,设计迭代滑模控制与线性自抗扰控制电流内环控制器,并分析了综合控制器的传递函数、响应速度、跟踪精度和谐波谐振抑制能力;最后,通过仿真验证了文中所提综合控制策略可较好地抑制谐振和电流谐波畸变现象,且电流输出波形质量良好。     

逆变电源重复比例谐振控制策略

针对非线性负载和扰动引起逆变电源波形畸变的问题,提出了一种新型的逆变电源复合控制策略.控制策略结合了重复控制和比例谐振控制(PR)的优点,不但可以实现对正弦参考信号的无静差控制,而且可以有效抑制非线性负载带来的高次谐波,同时兼有良好的动态性能.最后通过仿真试验证明,重复PR控制策略具有良好的动静态性能和抗干扰能力.     

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.     

直接电流控制的静止无功发生器的研究

分析了采用三相桥式电路的静止无功发生器(SVG)的运行原理.指出SVG发出纯容性无功功率时电容两端电压过高的原因及其解决的方法,采用了具有电压环和电流环的直接电流法控制SVG,针对电压环PI调节超调量容易过大的不足提出了PID控制,电流环采用PI调节,给出了参数的整合方法.通过MATLAB仿真给出了系统发出感性和容性无功时电流和电容两端电压的仿真波形,验证了系统的原理及设计思想.     

基于矢量控制的异步电动机节能运行的研究

针对异步电动机在轻载状态下运行效率低的问题,在以转子磁场定向的矢量控制系统中,建立了考虑铁损的异步电机的损耗模型。通过研究不同运行条件下电动机损耗和转子磁链的关系,采用了结合电机损耗模型和在线搜索的混合式节能控制方法,相比于单纯的损耗模型节能控制方法具有更好的高效性和鲁棒性。最后,通过仿真研究验证了此方法的正确性。     

基于加权交叉耦合的多电机同步控制研究

多电机同步控制系统是现代制造业中研究的核心内容之一。目前的多电机同步控制策略中,不同职能电机在重要性上的区别往往被忽略了。针对这一问题,在相邻交叉耦合控制策略的基础上,通过赋予电机不同权值,提出了加权交叉耦合的多电机同步控制策略与算法,并且进行了稳定性和有效性证明。最后,通过Simulink对研究结果进行仿真验证,结果表明该控制算法改善了多电机同步效果,提升了系统生产效率。     

倒立摆模糊控制系统研究

提出了一种利用模糊控制器进行倒立摆控制的方法,建立了倒立摆的数学模型,并进行了计算机仿真,仿真结果表明,该方案可以得到较为满意的结果.     

基于变目标控制的MMC-HVDC控制策略

针对现有柔性高压直流输电控制策略无法很好保证控制系统鲁棒性、稳定性和快速性的现状,提出了一种变目标控制策略,将控制目标值分解为多个小目标,使系统快速无超调地分步达到指定目标,并提出了加入变目标控制环节后MMC-HVDC控制系统PI参数的设置原则和变目标控制调节时间的设置方法。在PSCAD/EMTDC仿真平台上搭建三端柔性直流输电系统模型进行仿真验证,结果表明设计的变目标控制策略能很好地解决调节速度和超调量之间的矛盾,并能扩大PI环节参数的选取范围,增强控制系统的鲁棒性和适应性。     

并网逆变器内模和重复复合电流控制策略研究

综合分析了内模控制和重复控制的特点。根据其特点设计了内模和重复复合电流控制的并网逆变器。并进行了理论和仿真分析。结果表明,基于内模控制和重复控制相结合的复合并网电流控制策略具有良好的动态、稳态性能,能够消除周期性扰动的影响。     

基于滑模控制的TSMC-PMSM调速系统

设计了一种基于双级矩阵变换器(TSMC)驱动的永磁同步电机(PMSM)滑模变结构直接转矩控制方案。该方案针对一般滑模控制器的抖振问题,设计了积分滑模面、符号函数平滑和变指数趋近律,并应用于PMSM转矩和磁链的控制,既克服了滞环直接转矩控制(DTC)转矩和磁链脉动大的不足,又解决了一般滑模控制器的抖振问题。采用DSP和FPGA开发了一套系统实验样机,给出了系统的软硬件设计方法,实验结果验证了系统设计的有效性,实现了系统高性能调速及网侧电能质量的优化。     

现场总线控制系统中控制滞后的研究

介绍了现场总线控制系统中控制滞后的产生和种类以及控制滞后对控制效果的影响,提出了一种基于矩阵对控制滞后进行补偿的方法,并使用MATLAB对补偿前后的系统进行了仿真,达到了很好的控制效果。     

基于先进控制技术的机组优化控制系统

针对某电厂700 MW超超临界机组存在负荷升降速率低、负荷调节精度不理想及当煤种变化时控制系统不稳定等实际问题,通过采用基于现代控制理论的先进控制技术,提出了解决上述各类问题的协调控制和蒸汽温度优化控制系统。实际应用表明,先进的优化控制系统有效提高了机组负荷的调节性能,减小了关键参数的波动,大大提高了机组运行的稳定性及对煤种变化的自适应能力。     

基于DSP-FPGA全数字控制的矢量控制系统

主要介绍了一种基于DSP和FPGA的全数字化感应电动机矢量控制系统,在分析系统总体设计方案的基础上,重点介绍了速度检测、电流采样和闭环调节器设计,并削述了控制系统的软件实现方法.通过对实际电机的控制试验结果表明,该控制系统具有优良的动静态性能和较好的控制效果,具有广阔的应用前景.