弱电网条件下LCL型Vienna整流器控制策略研究

针对LCL型滤波器存在固有谐振尖峰,实际电网存在变化的电网阻抗以及电网电压背景谐波的问题,基于dq同步旋转坐标系,提出弱电网条件下LCL型Vienna整流器非线性混合无源控制策略,该控制策略可保证闭环系统的渐进稳定,在理想电网和弱电网条件下均实现直流侧电压快速跟踪给定值及交流侧电流正弦化,同时能够实现所建立的系统模型中dq分量之间耦合项的消除。应用Matlab/Simulink搭建了系统仿真模块,并在理想电网条件和弱电网条件2种情况下进行了仿真试验,仿真试验验证了所提控制策略的可行性。     

基于PR调节器的PFC控制技术研究及应用

在交流电源的功率因数校正(PFC)控制系统中,针对传统的比例积分(PI)调节器对交流输入信号会存在静态误差的问题,提出一种具有良好交流跟踪和调控特性的比例谐振(PR)调节器代替PI调节器。首先通过理论分析得出PR调节器的传递函数,再以数字化形式应用于PFC的电流环控制,仿真和试验结果表明,该调节器能够无静差地跟踪交流参考信号,相比PI调节器具有更高的功率因数和更小的谐波含量。     

三相电压型整流器控制策略研究与仿真

本文在建立VSR的数学模型和dq模型基础上分析了三相电压型PWM整流器的工作原理,分别设计了基于旋转坐标系电流解耦的双闭环PI调节器的参数,利用一种简化的SVPWM算法,在Matlab／simulink下搭建了整个系统的模型并进行了仿真,仿真结果表明系统能够运行在单位功率因数状态,验证了控制策略的准确性。     

自组织模糊控制能馈电子负载模拟策略

针对电子负载对响应快,控制准的测试性能需要,提出基于移相全桥隔离型拓扑的负载模拟电路,设计基于LEM传感器和LF353M的比例运算信号调理电路,并提出自组织型模糊控制的电流PI单闭环策略。对功率传递下的移相全桥电路作小信号等效电路模型并推理出输入电流与控制移相角的传递函数,并结合相位裕度稳定法设计PI校正器。最后,设计并通过自组织变论域改进模糊控制器,从而串联PI校正器进行参数智能调整。通过仿真验证和实验表明,在7 A的输入电流工况下,自组织模糊控制PI策略实现在7 ms内到达稳态,且稳态误差在3%以内,相比于常规PI与常规模糊控制,具有更良好的动态响应和稳态性能。     

基于STM32的频率和功率可调非接触供电超声电源设计

为解决接触式供电中漏电、磨损、电能传输不良以及超声电源在加工中谐振频率漂移、跟踪速度慢、输出功率不稳定等问题,文章以STM32单片机作为主控系统,设计了一种频率和功率可调的非接触供电超声电源。根据采样反馈电路采集的电压电流相位差和有效值信号,采用锁相环和模糊比例积分(Proportional Integral, PI)控制相结合的方法对频率进行跟踪,并用传统 PI 控制法控制输出功率。在 Matlab 软件中搭建电源仿真模型,利用附加电阻、附加电感和附加电容模拟加工过程中负载参数的突变,对有频率调节和功率控制子系统以及没有子系统的电源模型分别进行仿真。仿真结果表明,电源输出功率稳定在 248 W。当负载参数发生改变时,电源的谐振频率发生漂移,经过频率自动跟踪子系统的调节后,电源在 0.01 s 后重新回到谐振状态。此控制算法实现了频率快速跟踪和功率控制。     

电动汽车共模电流抑制方法的研究

针对电动汽车中沿电缆和底盘传导的共模电流是电动汽车产生电磁干扰的重要原因,分析了共模电流传导回路的阻抗特性,分析结果表明,在研究频率范围内(1～30MHz),共模回路存在串联谐振和并联谐振,分别导致共模电流出现极大值和极小值.为了抑制共模电流,基于互感原理开发了一种有源共模电感,与传统电感相比,有源电感具有较大的电感量和较好的高频特性,有源电感在电缆的适当位置可以产生最佳的共模电流抑制效果.     

双反激式微逆变器系统的控制策略与设计

针对单级反激式光伏并网微逆变器开关损耗大以及容易产生高频电压尖峰的问题,研究双级反激式有源钳位变换器。采用有源钳位电路,使逆变器在吸收漏感磁能的同时实现零电压开通。为减小输出电流纹波,双反激管通过正弦脉宽调制实现交错导通工作模式;并根据双反激变化器负载可能出现不平衡,建立微逆变系统等效数学模型和等效电路,推导硬件设计参数和计算公式。最后通过软件仿真与样机实验的对比,验证双反激式逆变器控制原理和元器件设计选择的正确性。     

基于相位关联有源谐振辅助换流的电磁干扰抑制

研究了一种基于辅助谐振换流极的能馈型电子负载电磁干扰抑制方法.开关管寄生电容中储存的电荷及反向恢复电荷在开关导通瞬间产生大的尖峰电流,从而产生了极宽频谱的电磁干扰.移相全桥网络经隔离变压器为辅助谐振电感充能,换流充能相位与复位相位锁定反相关联,磁化电流双向复位,实现主开关和辅助开关的零电压开通,以抑制电磁干扰.所研制的1.0 kW实验样机验证了相位关联的磁化电流双向复位在减小传导电磁干扰和辐射电磁干扰方面的有效性.与传统的升压能馈型电子负载相比,本文所提出的拓扑可以将辐射和传导EMI大约降低23 dB.     

基于模型预测的三电平PWM变流器直接功率控制

为了满足脉宽调制型变流器功率响应速度快以及绝缘栅双极型晶体管开关频率恒定等要求,提出了基于模型预测的直接功率控制策略用于三电平PWM变流器。该控制策略采用电压外环、功率内环的双闭环控制,外环省略了锁相环环节,简化了控制系统结构;内环无需PI调节器,参数设计简单,响应速度快。利用MATLAB/SIMULINK仿真平台搭建了三电平中性点箝位型PWM变流器模型,对比分析了提出的控制策略与传统PI控制的效果。仿真结果表明,新的控制策略有效降低了交流侧电流总谐波失真率,提高了交流侧功率因数,具有良好的动态和稳态性能。     

基于Matlab/Simulink的变压器耐压试验仿真分析研究

本文通过对输变电站变压器串联谐振耐压原理进行分析研究,建立变压器耐压试验等效电路,计算出变压器谐振耐压试验所需补偿电容容量及耐压试验时回路中电压、电流、频率等参数。通过Matlab/Simulink建立试验电路仿真模型,对电路进行仿真并输出电路的频率响应图及电压电流波形,结合工程现场耐压试验数据,分析电路消耗无功功率原因,提出降低试验电流方法。     

基于带PI调节器和电流截止负反馈的直流调速系统研究

传统直流电动机调速系统主要以变压调速为主,通过控制专门的直流电源来调节电枢电压。由于是开环系统,存在静态特性差、静差率高、调速范围有限等问题,根据直流电动机数学模型,电力电子装置传递函数,提出了转速负反馈直流闭环控制系统,再加上比例放大器,解决了开环所产生的问题。在此基础上,针对闭环调速系统中的动态稳定性和稳态性能指标的问题,提出了运用PI调节器进行动态串联校正,同时针对系统起动和堵转时电流过大的问题,提出了电流截止反馈。最后通过matlab/simulink仿真软件分别对三种控制方式进行了仿真,仿真结果表明,PI调节器和电流截止负反馈能够解决上述问题。     

一种改善PMSS弱磁电流稳定性的控制策略EI北大核心CSCD

针对表贴式永磁同步电主轴(permanent magnet synchronous spindle,PMSS)弱磁控制中随转速升高出现定子电流震荡的问题。在分析弱磁控制算法以及转速调节器的基础上,提出一种基于模糊控制的改进型超前角弱磁调速策略;此策略使用改进型超前角弱磁控制算法扩展电主轴调速范围并抑制电流震荡;使用模糊PI转速调节器实现参数的动态调节,提高系统的稳定性。实验结果表明,基于模糊控制的改进型超前角弱磁调速策略能较好的扩展电主轴调速范围,且较好地抑制定子电流的震荡,从而提高永磁同步电主轴弱磁阶段的动态性能及稳定性。     

配电网消弧控制策略与故障选线

本文主要结合配电网中的消弧控制首先探讨了消弧线圈并联运行与故障选线,然后又建立谐振接地电网分段消弧线圈并列运行仿真,最后又提到了测量谐振接地系统接地电容电流。     

一种改善PMSS弱磁电流稳定性的控制策略

针对表贴式永磁同步电主轴(permanent magnet synchronous spindle,PMSS)弱磁控制中随转速升高出现定子电流震荡的问题。在分析弱磁控制算法以及转速调节器的基础上,提出一种基于模糊控制的改进型超前角弱磁调速策略;此策略使用改进型超前角弱磁控制算法扩展电主轴调速范围并抑制电流震荡;使用模糊PI转速调节器实现参数的动态调节,提高系统的稳定性。实验结果表明,基于模糊控制的改进型超前角弱磁调速策略能较好的扩展电主轴调速范围,且较好地抑制定子电流的震荡,从而提高永磁同步电主轴弱磁阶段的动态性能及稳定性。     

基于随机子空间方法的光伏变流器模态识别和分析

光伏大量并网给电网带来大量谐波谐振问题。针对光伏变流器产生的谐振问题,建立了包含光伏变流器和电网等值阻抗的联合模型。推导了含有光伏变流器阻抗和电网阻抗的s域模型,应用反拉普拉斯变换得到的光伏输出电流不仅含有电压频率分量,还含有光伏阻抗的谐振分量。应用随机子空间方法分析光伏并网点和电流含有的模态分量,对照两者模态的区别,提取出光伏变流器阻抗模态。最后,通过仿真和实测数据分析验证了该方法的有效性。     

基于压电分支阻尼技术的航空发动机叶片振动抑制方法研究

开展基于压电分支阻尼技术的叶片振动抑制方法研究。首先,对于叶片结构和压电陶瓷构成的机电耦合系统,研究其有限元动力学建模方法及模型减缩技术;其次,分析了经典的谐振分支电路以及含负电容的电感-电阻分支电路的原理和方法;最后,实际构建上述压电分支电路,重点研究了大电感和负电容的物理实现方法,并通过实验考察压电分支阻尼对某型航空发动机压气机叶片结构振动抑制的效果。实验结果表明:该建模及分析方法引入了压电陶瓷“等效电容”的概念,能够准确地预测叶片-压电陶瓷机电耦合系统的动力学特性,具备处理实际复杂叶片结构的能力;谐振分支电路在抑制叶片单阶模态振动方面效果显著,负电容的引入能够有效地增强压电分支阻尼效应。     

基于闭环特性的音圈电机驱动快速反射镜控制

建立了音圈电机驱动快速反射镜的控制回路模型,并利用该模型对实际对象的参数进行了辨识。设计调节器时从闭环特性入手,采用了基于理想闭环特性(最佳二阶特性)的逆向设计方法。该方法只需调整两个物理意义明确的控制参数阻尼系数和自然频率,可以得到较好的实际效果,从而提高了调节器设计的简洁性与实用性。经试验与仿真验证,该方法效果明显,扰动抑制带宽能达到采样频率的1/6左右,闭环带宽达到采样频率的1/5。     

一种智能型光伏发电逆变器设计

研制了一种智能的光伏发电逆变器,它既可以与电网并网又可以独立运行.当它与大电网并网时,采用电压电流双闭环的控制策略,以电流源的形式输出电能;当大电网断开出现孤岛时,它采用电压有效值外环瞬时值内环的闭环控制并进行模糊自调整PI参数,以电压源的形式输出电能.最后在光伏发电实验平台上验证了该方法的有效性.     

地震动持时效应对阻尼折减系数的影响

阻尼折减系数是建筑抗震设计中确定设计地震作用的重要参数之一。该文采用简谐正弦波和25条集集地震记录,基于单自由度体系不同阻尼比水平的位移反应谱研究了有效地震动持时对阻尼折减系数影响。分析结果表明:阻尼折减系数随有效地震动持时比和简谐激励循环数的增加而减小。基于分析结果的统计平均值,通过非线性多元回归分析给出了考虑地震动持时影响的阻尼折减系数谱。     

非线性三参数隔振器动力学特性研究

在保持三参数隔振器高频段良好的隔振效果基础上,采用X形结构引入几何非线性可有效抑制其谐振频段的动态响应。建立含X形结构的非线性三参数隔振器的动力学模型;采用谐波平衡法推导出其动态响应的解析表达式;通过与时域数值解和实验数据对比,验证了非线性三参数隔振器模型解析解的正确性。与传统两参数隔振器和传统三参数隔振器的力传递率相比,非线性三参数隔振器可以显著降低其谐振频率幅值;而高频区域的减隔振性能影响较小。讨论设计参数,如刚度比γ_1和γ_2、阻尼系数C_a、初始夹角θ_i、激励力幅值F_0对隔振系统传递特性的影响。研究表明,刚度比γ_1和γ_2,阻尼系数C_a和初始夹角θ_i可影响隔振器在谐振频率和高频区域的减隔振效果,激励力幅值F_0则对系统减隔振性能无影响。通过合理的参数选择,可使非线性三参数隔振器在谐振频率衰减效果优于传统三参数隔振器,且保证在高频区域的隔振性能不变。