采用现场可编程门阵列的多电平D类功率放大器控制策略

介绍了一种新颖的基于级联型多电平拓扑结构的开关式的功率放大器,采用多电平技术来改善D类功率放大器输出品质,采用先进的现场可编程门阵列来实现相移PWM技术,其开关频率是单个单元开关频率的2N倍,该触发信号发生器通过数据采集单元接收A/D转换的调制波信号,通过多路载波移相控制单元产生多路相移的三角载波及其反向信号,经比较控制单元产生PWM触发信号波形,并通过死区控制单元进行死区保护控制处理.通过闭环控制保证输出信号的跟随品质,着重研究了闭环控制的控制策略,试验结果表明,采用该控制策略实现的D类功率放大器,系统带宽较宽,具有较好的瞬时响应和输出品质.     

采用相移PWM调制的多电平D类功率放大器滤波器研究

本文介绍了一种新颖的基于级联型多电平拓扑结构的开关型功率放大器,D类功率放大器是一种新型的功率放大器,具有效率高,体积小的特点,往往效率可达90%以上,但其带宽、保真度和稳定性没有A、B类功放好,输出电压的带宽较低,必须在信号的频率、滤波器的截止频率和开关频率之间做一个折衷,因此其输出滤波器的选择至关重要。文中着重分析研究了多电平D类功率放大器输出滤波器的设计方法,仿真及试验结果表明,采用该种方法设计输出滤波器,简便有效,输出系统带宽较宽,具有较好的动态特性。     

大功率场合高性能的级联多电平变频调速系统的研究

级联多电平变频调速技术是高压大功率场合广泛应用的一种技术;为了实现调速系统的高性能控制,提出矢量控制和三角载波移相PWM方法相结合的控制策略;阐述了级联多电平矢量控制系统的系统构成、基本原理、级联五电平主电路拓扑结构及其载波移相PWM控制技术;基于MATLAB/Simulink Blocks 工具箱的系统仿真结果表明级联多电平逆变器可以成倍提高等效载波频率,降低输出谐波含量,还验证了所提方案的可行性,系统能够获得良好的调速性能.     

基于三次谐波注入的PWM调制技术仿真研究

针对传统载波移相SPWM调制技术调制下的级联H桥多电平大功率变流器输出电压利用率不高的问题,提出了三次谐波注入法,它能够在不影响逆变器负载电流和电压的情况下优化逆变器的输出,提高电压利用率15％且不影响输出电压谐波含量。本文详细分析了级联H桥三相多电平变流器的工作过程和三次谐波注入法的基本原理,并经分析得出了三次谐波注入PWM调制技术较之传统载波移相SPWM调制技术优越的结论。最后,通过Matlab／Simulink软件仿真验证了上述结论的正确性和可行性。     

用于多电平逆变器的多载波PWM技术的研究

介绍了2H桥级联电路结构,研究和分析了用于多电平逆变器的三种不同的多载波PWM调制策略,并分析了逆变器侧输出电压频谱。在上述调制策略基础上结合多参考波调制方法,采用新型的多参考波和多载波的PWM技术,在Matlab/Simulink环境下构建了PWM调制模型。仿真结果与典型的多载波PWM策略结果的比较显示,新型的多载波控制方法能够小幅减小总谐波的失真率(THD),改善了输出电压频谱。     

单元串联多电平逆变器PWM方法的分析与研究

本文分析了逆变单元多电平串联结构逆变单元的工作模式，介绍了几种常用的PWM控制方法，以六单元串联多电平逆变器为例对其中三种多电平PWM方法进行了比较研究，从中得出多电平载波PWM控制方法输出电压波形dv/dt较小．总谐波含量也较低，最适合用于单元串联多电平逆变器的PWM控制。     

载波移相方式对多电平变换器谐波性能的影响

针对载波移相级联多电平变换器输出电压电平数目与载波移相方式的关系,提出全波移相和半波移相两种移相的方式,并对二者移相方式进行了理论分析.结合4单元和5单元级联多电平变换器进行仿真和试验研究,结果表明在半波移相方式下级联多电平变换器的输出电压电平数可达到最大电平数,降低输出电压的谐波含量.     

级联变频器输出性能与载波移相量关系研究

载波移相PWM(CPS-SPWM)技术应用于级联型多电平变频器时,可在较低器件开关频率下实现较高等效开关频率的效果,从而改善其输出性能。目前载波移相量存在2π/N和π/N两种方式,且对不同级联数目的变频器输出有不同影响。为此,以载波移相技术的理论分析为切入点,研究了H桥级联型变频器输出性能与载波移相量的关系,2π/N移相方式对应的输出电压电平数在级联数是奇数情况下为2N+1,偶数情况下为N+1。而π/N移相方式不论级联数目奇、偶,对应的输出电压电平数均为2N+1。通过建立仿真模型及搭建实验平台加以验证,根据实验结果从谐波分析角度得出,π/N较之2π/N移相方式具有明显优越性及良好的谐波特性,目前π/N移相方式已成功应用于某水泥公司窑头风机变频系统并取得良好经济效益。     

基于DSP的单相桥式级联逆变器SPWM的研究

级联型多电平逆变器拓扑及其控制策略的研究和实现是当前高压大功率电能变换器实现的重要环节。文章介绍了2H桥级联五电平逆变器的主电路,采用了载波相移PWM法对其控制,分析了电路的工作原理和控制规则,推导出了输出电压的解析表达式;采用TI公司DSP芯片TMS320F2812控制器设计实现了控制电路。对2H桥级联型五电平逆变器的输出电压波形和频谱的实验分析结果验证了理论分析的正确性,证明了控制方法的正确性和DSP实现载波移相技术的便捷性。     

基于单片DSP的双伺服驱动系统的设计

本文针对某型火炮装备伺服系统的数字化改造,设计了一种基于单片DSP的双伺服驱动系统.本设计利用电机控制专用TMS320LF2407A芯片,独立输出两路PWM控制信号,分别驱动控制高低和方位两个伺服电机.功率电路采用工作在单极倍频可逆PWM控制模式下的H桥结构.试验表明,该数字伺服系统工作可靠、动态响应快、噪音低.     

基于自适应控制的160WLED16位数字调光系统PWM恒流控制器

以PIC单片机为控制核心,提出了一种基于自适应PID控制器的160WLED16位数字调光系统的PWM恒流控制器的设计方案。用串联在160WLED电路中的电阻对LED电流进行检测得到电压信号,经过放大后,送PIC16F873A单片机的A/D转换器转换为量化值,通过与给定的亮度等级的PWM信号的第一次电流采样为基准电流信号进行比较,改变PWM输出的占空比控制LED的亮度等级。经测试,本系统能够实现160W白光LED在16位各级不同亮度时的恒流控制。     

月球着陆器最终下降段的有界控制方法研究

本文对月球着陆器最终下降段的控制方法进行了研究,提出了一种同时保证主推力与姿态控制力矩有界的方案,并从理论证明了制导与姿态控制系统的联合稳定性。本文的主要创新之处在于:提出了一种形式上更为简单的嵌套饱和函数形式的制导律,该制导律具有调节推力上界与着陆器的最大偏斜角,以及限制速度大小等优点;提出了一种具有饱和函数限制形式的姿态控制律,证明了力矩的有界性,并给出了力矩上界的具体估计方法;运用级联系统的相关理论严格证明了联合系统的全局渐近稳定性。文章最后用数值仿真验证了本文方案的可行性。     

基于直接电流控制的D-STATCOM数学建模与控制系统仿真

配电网静止同步无功补偿器D-STATCOM是用户电力的重要设备,能够有效解决配电网中电压波动与闪变、三相电压不平衡、电网谐波污染等电能质量问题,是目前国内外研究的热点。本文建立了D-STATCOM的动态数学模型,依据瞬时无功理论以及直接电流控制方法对D-STATCOM的控制系统进行了设计,并根据所述数学模型和控制系统搭建了D-STATCOM的仿真模型,进行了仿真分析。仿真结果表明,本文所述的基于直接电流控制的D-STATCOM具有很好的补偿效果,对于容行和感性负载均能准确检测并迅速补偿,动态性能良好。     

多绕组电压互感器误差现场校验技术研究

针对多绕组电压互感器非计量绕组负荷对计量绕组误差的影响问题,本文通过对多绕组高压电压互感器等值电路分析和理论推导,对多绕组电压互感器的计量绕组误差构成进行了研究,提出了一种利用非计量绕组施加不同负荷实现各绕组漏阻抗的测量方法,并计算得到多绕组电压互感器的计量绕组负载误差和非计量绕组对计量绕组的误差影响量。计量绕组各测量点的空载误差测量采用低压侧参考误差方法实现,通过常规方法在一个较低电压下测量电压互感器空载误差及二次回路参考电压点和测试点的参考误差,计算得到互感器各测试点的空载误差数据。本方法无需使用升压器和进行导纳值、直流电阻的测量,并避免了分布电容对误差的影响,试验结果表明测量准确度可以达到检定规程要求。     

气体型流量传感器在电力机车上的应用

本文介绍了气体型流量传感器M18在电力机车上的应用,基于优秀的温度梯度特性,以及针对气体流量检测而专门设计的比普通热式流量传感器更高的反应灵敏度,即使在温度变化剧烈、流速变化波动大的环境中,M18外形的模拟量输出气体型流量传感器产品也能出色地完成监控任务。     

滑模变结构理论在船舶柴油机燃油温度控制系统中的应用

为了实现对双输入非线性温度系统的控制,建立了船舶柴油机燃油温度系统的数学模型,并把该模型当作一类仿射非线性系统进行研究。运用滑模变结构控制理论,设计了一种针对仿射非线性系统的滑模控制器,实现了双输入双输出非线性耦合温度系统的控制。通过在组态王(KINGVIEW)环境下编制控制软件,实现了对柴油机高、低温燃油的温度控制。实验的结果显示了滑模变结构控制算法优于PID控制,并且有自适应能力强,动态、静态品质优良,鲁棒性好的特点。     

小型风光互补型并网发电系统一体化控制器的设计

为了实现小型风光互补性发电系统的并网运行,采用DSP芯片为核心单元,提出了一种一体化控制器的设计方案。本文设计的一体化控制器可以实现最大功率跟踪、蓄电池充放电控制、逆变器输出电压幅值与频率的调节和系统并网控制的功能。从一体化控制器的基本构成入手,分析了控制器实现控制功能的基本过程,根据基本过程设计了各个控制单元的软件程序模块。最后,构建了一个太阳能电池板容量为1000W,风能发电机容量为3000W的风光互补型并网发电系统对一体化控制器的控制性能进行了实验测试。结果表明,一体化控制器整体性能良好,能快速、准确的对系统相关环节施加合理的控制指令,维持系统稳定、安全的运行。     

双馈风力发电场惯性与阻尼控制技术

变速恒频风力发电机组若具备常规发电机组对系统功率稳定性的支持作用,有利于提高风电渗透率较高的区域电网的稳定性。首先,本文在分析双馈风电机组运行特性和控制策略的基础上,研究了双馈机组的虚拟转动惯量与转速调节及电网频率变化的关系,提出了双馈风电机组的惯性控制策略。其次,基于改善双馈风电机组的惯性响应降低系统阻尼的不利影响,分析了双馈风电机组通过无功调节增加系统阻尼的原理,并进一步提出了风电机组基于无功附加控制的阻尼控制策略。最后,通过对含30%风电装机容量的三机系统的仿真分析,验证了系统发生扰动后在所提控制策略的协调控制下,不仅能够利用双馈风电机组的虚拟惯量使风电场具备对系统频率快速的响应能力,并可使系统功率振荡迅速衰减,从而提高了基于双馈风电机组的大规模风电场接入电网后的电力系统暂态稳定性。     

基于流量与温度信号的变频油气回收系统设计与参数优化

本文详细研究了温度以及流量对汽油加注过程中油气挥发的影响。在剖析传统油气回收系统存在不足的基础上,设计了基于温度及流量信号的新型油气回收系统,并对气液比参数进行了优化。新型油气回收系统可以根据温度的变化确定相应的气液比,实现了油气回收过程自适应调节。本文还对温控油气回收系统回收效果进行了测试。