单相光伏并网逆变器的两种定频滞环电流控制算法研究

传统的滞环电流控制算法具有实现简单、动态响应快、对负载参数变化不敏感、电流跟踪误差小等优点,但也存在开关频率随电流变化率变化而波动,造成网侧滤波电感设计困难、功率模块应力及开关损耗增大的不足.通过分析滞环电流控制算法的原理和开关频率波动的原因,提出了基于积分法的定频滞环电流控制算法和基于最小二乘法的定频滞环电流控制算法,无需额外模拟电路的优点,提高系统控制精度,并可以实现数字化.MATLAB仿真结果表明,这两种算法在实现滞环电流控制的同时保持定频,降低并网电流畸变率,无论电网稳定还是电网波动,都能较好地实现同步并网.     

滞环控制策略在SVG中的仿真研究

针对传统固定环宽滞环控制产生的电流波形总谐波含量较大问题,采用改进的自适应变环宽滞环比较PWM跟踪控制技术对电流内环进行控制,提高系统动态响应速度的同时,降低了电流波形的总谐波含量.在理论分析的基础上,利用Matlab/Simulink建立了SVG的仿真模型,仿真结果证明了基于滞环控制的双闭环SVG装置的电流波形的总谐波含量(THD)值小于3%.实验结果表明,自适应环宽的滞环控制比固定环宽的滞环控制产生的电流波形谐波含量低,能够达到国家对谐波畸变率的控制标准.     

基于数字化滞环电流跟踪比较控制的并联有源滤波器研究

针对目前电力系统谐波检测中电流跟踪控制的缺点与不足,采用了预测跟踪电流控制方法,该方法将传统滞环跟踪比较器数字化,并加以改进成为定频数字化滞环电流跟踪比较器,从而克服了传统滞环控制因环宽固定而使受控开关器件的开关频率不固定,导致逆变器开关动作随机性过大,不利于逆变器保护的缺点。     

电流滞环比较PWM控制方法探析

滞环比较方式是PWM控制的常用方式,对电流滞环比较PWM控制方式的原理进行分析,总结电流滞环比较方式的优缺点。在滞环宽度固定的基础上,提出了一种采用定时控制的瞬时值比较方式。     

电动汽车直流电机调速的模糊控制仿真研究

采用模糊控制算法来实现电动汽车直流驱动电机的双闭环调速系统的外环-速度环的控制,内环-电流环采用PID控制,在MATLAB/SINULINK下进行了仿真实验,实验结果表明明显减小了超调,改善了动态特性,控制效果较好.     

基于d-q检测法的并联有源电力滤波器研究

本文分析了三角波比较控制方法和滞环电流控制方法。用MATLAB/SIMULINK下的电力系统模块SimPowerSys-tems Blockset对三相并联有源电力滤波器检测电路、控制电路和整个滤波器系统进行了仿真研究,仿真结果表明检测和控制方法具有良好的性能。     

永磁直驱同步风力发电机变流器仿真分析

根据风力机的输出特性,阐明最佳特性曲线法实现风力发电系统最大功率追踪的原理,选取背靠背电压型双PWM变换器为研究对象,在参考坐标变换理论基础上,分析并搭建了永磁同步电机和PWM变换器的数学模型,为仿真分析提供依据。依据变换器控制的数学模型,对网侧变换器和机侧变换器的控制策略进行了研究。网侧变换器采取前馈解耦方案,实现VSR的有功、无功功率解耦控制,获得基于电网电压定向的双闭环控制策略;机侧变换器采用零D轴电流控制策略,基于转子磁场定向的矢量控制方法,通过矢量控制方法实现对定子电流的控制,达到良好的转矩控制性能;基于MATLAB软件对设计的系统进行理论仿真验证,仿真结果证明矢量控制策略具有良好的稳态和动态性能。     

High-order terminal sliding mode control for induction motors based on current decoupling

为提高感应电机转速控制系统的性能,提出了速度环、电流环的高阶非奇异终端滑模控制方案.该方案通过设计非奇异终端滑模面来提高系统的响应速度和控制精度;通过设计高阶滑模控制律以直接获得平滑的控制信号,有效削弱常规滑模的抖振现象;对速度环,考虑了系统负载转矩和转动惯量的变化,所设计的高阶滑模控制律使系统具有良好的鲁棒性;对电流环,利用电压补偿实现交、直轴电流完全解耦,提高电流控制器的动态性能.仿真结果表明,该方案有效地消除了常规滑模存在的抖振现象,并且跟踪精度高,对负载扰动及转动惯量变化具有较强的鲁棒性.     

基于“S”注入法的小电流接地系统单相接地故障定位方案研究

由于线路自身特点,小电流接地系统故障率高,且查找困难。针对故障点的定位问题,采用“S注入法”进行了单相接地故障仿真。建立了基于母线侧电压互感器二次侧注入信号电流,在故障点前后检测特定频率信号电流来实现故障定位的模型,通过实验仿真,验证了定位方案的可行性。     

基于晶闸管直流双闭环调速系统的研究

本文对常用的转速,电流双闭环调速系统的工程设计方法进行了详细的推导。选择调节器结构,进行参数计算和近似校验。通过建立数学模型并采用Matlab／Simunnk方法对实际系统进行动态及数字仿真。仿真结果验证了控制方案的合理性。     

基于动态自由能磁滞模型的GMM-FBG电流传感器磁滞建模与参数辨识

为解决GMM-FBG电流传感器中存在的磁滞非线性和涡流损失问题,提出了一种耦合涡流损失模型的动态自由能磁滞模型,采用非线性遗传算法对该模型进行参数辨识和优化,提高了模型在工频下对磁滞曲线的预测精度.搭建了 GMM-FBG电流传感器实验平台,利用所建的磁滞模型对传感系统进行建模补偿和实验验证.实验结果表明该模型能够较好地...     

工业用巨型磁控溅射靶电源反馈控制的研究

磁控溅射技术在薄膜制备领域的应用十分广泛，而溅射靶电流的稳定性极大的影响溅射镀膜的膜层质量。本文对于工业用巨型磁控溅射靶电流的不稳定因素进行了分析，设计并实现了靶电压的反馈控制系统，大大改善靶电压与反应气体流量之间的迟滞回线，增强了靶电压的可控制性，并在实际生产中得到成功应用。     

基于PSO算法的GMM改进J-A磁滞模型的参数辨识与验证

为了解决现有的GMM-FBG电流传感器的磁滞非线性问题,基于经典的J-A磁滞模型提出了一种改进的适用于低频(<120Hz)条件下的J-A模型。采用粒子群(PSO)算法对改进后的J-A模型进行了分段参数辨识与优化,提高了模型的预测精度。搭建了相应的GMM-FBG交流电流传感系统实验平台,运用所提出的改进的J-A模型对GMM-FBG电流传感器进行了磁滞建模和实验验证。实验及仿真结果证实该模型具有良好的预测性,模型的预测误差在2.5%以内,传感系统的电流测量灵敏度达到0.067nm/A。     

含PID控制器的迟滞非线性控制系统的主共振及奇异性

针对含PID控制器的迟滞非线性闭环控制系统,用Backlash神经网络模型逼近系统迟滞非线性部分,建立动力学模型。研究了系统在简谐激励下的主共振,利用平均法得到了系统的分岔方程,并用奇异性理论进行了分析,得到了转迁集和分岔图。另外还研究了系统参数对开折参数和分岔参数的影响,从而为系统参数的选择提供理论指导。     

光纤电焊电流测量技术研究

针对直流逆变电阻焊机焊接电流精确测量的需求,提出基于光纤电流传感技术的焊接电流测量方法。建立了光纤电流传感器闭环检测系统动态模型,通过优化系统的前向增益,提升了传感器响应速度和带宽。仿真和实验结果表明:传感器的上升时间约为4.1 μs,在DC~30kHz范围内幅频特性衰减小于0.3%。基于该动态模型计算传感器对焊接电流纹波分量的响应,仿真结果表明:系统的动态跟踪能力可满足对纹波电流的测量需求。利用等安匝法对光纤电流传感器进行校准,在直流5~50kA范围内,传感器的测量误差优于±0.05%。现场实验结果证明了光纤电流传感器用于直流逆变焊接电流测量及电焊电流测试仪现场校准的可行性。     

基于迟滞观测器的压电工作台自适应控制

为提高压电陶瓷驱动的微定位工作台的精度和速度,设计了一种基于迟滞状态观测器的自适应控制系统.在分析压电陶瓷迟滞非线性特性和工作台结构的基础上,建立了压电工作台的动态迟滞模型.迟滞观测器用于估计由位移偏差、传递函数、迟滞变量和扰动而产生的不确定误差,对神经网络控制器的输出量进行补偿,使工作台的位移跟随参考值.基于李雅普诺夫稳定理论推导了迟滞观测器的自适应调节律.实验结果表明,采用带有迟滞观测器的自适应控制系统时,在30μm、1 Hz正弦信号作用下,工作台的平均定位误差从之前的0.39μm减小到了0.19μm,对迟滞特性的非对称拟合平均误差由0.42μm减小到0.22μm,在10μm阶跃输入时的平均定位误差从0.22μm减小到了0.13μm,稳定时间由0.19 s缩短为0.08 s,定位工作台的性能得到明显的改善,能够满足实验要求.     

一种改进的形状记忆合金驱动器自适应控制算法的初步研究

针对形状记忆合金驱动器的非线性迟滞特性,提出了一种改进的自适应控制算法。该算法以MKP逆模型为前馈补偿器,通过选择性自适应律调整模型参数,从而实现动态磁滞补偿,以达到实时准确控制。采用仿真实验对其性能进行了初步验证。结果表明,该算法具有收敛速度快、运算负荷小、抗噪能力强等优点,适合于实时控制应用。     

Adaptive control with hysteresis estimation and compensation using RFNN for piezo-actuator

Because the control performance of a piezoactuator is always severely deteriorated due to hysteresis effect, an adaptive control with hysteresis estimation and compensation using recurrent fuzzy neural network (RFNN) is proposed in this study to improve the control performance of the piezo-actuator. A new hysteresis model by modifying and parameterizing the hysteresis friction model is proposed. Then, the overall dynamics of the piezo-actuator is completed by integrating the parameterized hysteresis model into a mechanical motion dynamics. Based on this developed dynamics, an adaptive control with hysteresis estimation and compensation is proposed. However, in the designed adaptive controller, the lumped uncertainty E is difficult to obtain in practical application. Therefore, a RFNN is adopted as an uncertainty observer in order to adapt the value of the lumped uncertainty E on line. And, some experimental results show that the proposed controller provides high-performance dynamic characteristics and is robust to the variations of system parameters and external load.     

基于修正Backlash滞环的磁流变减振器建模

针对磁流变减振器在半主动控制应用中的非线性建模问题,借鉴电磁学中描述磁滞现象的方法,引入动态Backlash like模型描述阻尼力-速度特性中的滞回现象,兼顾磁流变减振器在不同电流及不同频率时的动特性,利用Sigmoid函数修正Backlash滞环,并考虑磁流变液屈服后黏性及充气压力作用,并联一个弹簧-阻尼系统,从而提出一种修正Backlash滞环的参数化模型.在试验台架上对自制的磁流变减振器进行不同电流和频率下的动特性试验,用试验数据对模型参数进行辨识,并验证了该模型的预测性能,预测误差小于10%～15%.该模型结构简单,能较精确地描述和预测磁流变减振器动特性,具有良好的实用价值.     

一类二阶迟滞非线性控制系统简谐激励响应的IHB分析方法

针对一类迟滞特性和线性特性可分离的二阶迟滞非线性控制系统,用Backlash神经网络模型逼近系统迟滞非线性部分,建立动力学模型,采用增量谐波平衡法（IHB法）求解该类含比例控制器的迟滞非线性闭环控制系统在简谐激励下的稳态周期解,并引入Floquet理论分析系统周期解的稳定性。通过Runge-Kutta数值积分法对近似迭代法的精确性进行了验证,最后分析了控制器参数对系统性能的影响。