Simulink behavioral modeling of a 10-bit pipelined ADC

The increasing architecture complexity of data converters makes it necessary to use behavioral models to simulate their electrical performance and to determine their relevant data features. For this purpose, a specific data converter simulation environment has been developed which allows designers to perform time-domain behavioral simulations of pipelined analog to digital converters (ADCs). All the necessary blocks of this specific simulation environment have been implemented using the popular Matlab simulink environment. The purpose of this paper is to present the behavioral models of these blocks taking into account most of the pipelined ADC non-idealities, such as sampling jitter, noise, and operational amplifier parameters (white noise, finite DC gain, finite bandwidth, slew rate, and saturation voltages). Simulations, using a 10-bit pipelined ADC as a design example, show that in addition to the limits analysis and the electrical features extraction, designers can determine the specifications of the basic blocks in order to meet the given data converter requirements.     

The experimental research of a digital sampling signal converter

The sensitivity and rise time of a transient characteristic of a digital sampling signal converter are experimentally researched. The sampling converter is built at a clocked tunnel-diode comparator.     

PLC在对缠机自动控制系统中的应用研究

详细介绍了对缠机的工作原理和硬、软件设计思想,通过S7-200PLC对变频器和步进电机的控制实现主动鼓轮的闭环速度控制、被动鼓轮跟随张力变频调速和自动排缆等功能。本系统在提高排缆质量的前提下,有效解决了收缆和排缆过程的统一问题,实验证明本系统具有很好的应用价值。     

基于级联多电平换流器的两级式储能系统控制策略

储能技术是构建以新能源为主体的新型电力系统的关键技术和维持微网可靠稳定运行的重要保证。国内外现有理论研究及示范工程主要集中于单级式链式储能系统,功率模块与电池系统之间无源连接,结构简单但控制自由度不高。同时,针对基于链式储能的电池荷电状态(state of charge,SOC)不均衡问题,现有的相内SOC均衡控制策略存在不同负载率适应性不足、极度不均衡时可能过调制等缺点,为此,文中基于两级式链式储能系统,研究其总体控制策略,对相间、相内SOC均衡策略进行分析,并提出一种自适应的相内SOC均衡策略,详细说明均衡控制参数的设计原则。该策略能有效地改善链式储能系统在轻载、重载等不同工况下的适应性和均衡效果。最终通过仿真验证了所提控制策略的可行性和有效性,从而为工程实施提供理论储备和技术支撑。     

一种新型双向三电平倍流LCL-T谐振直流变换器

随着蓄能锂电池恒流充电方式的普及,针对双向车载充电机中传统电压源直流变换器不具备自然恒流输出问题,提出一种新型双向三电平倍流LCL-T谐振直流变换器,其由LCL-T谐振结合三电平级联中性点箝位有源桥构成。由于耦合变压器级联的特殊方式,有源桥各子桥臂可独立或并行工作,据此可设计不同的调制方式控制谐振腔输入电压,建立变换器一倍、二倍准恒流模式。为实现双向功率传输特性一致,谐振腔器件参数采用对称设计,进而研究了一种受归一化频率f_n、品质因数Q控制的LCL-T谐振准恒流输出,并考虑无功功率控制和实现开关管零电压开通,设计满足给定准恒流输出精度的输出工况筛选算法。最后通过所搭建的仿真平台和实验样机证明所提变换器在各模式下均能实现给定精度内的准恒流输出。     

基于DDPG算法的微网负载端接口变换器自抗扰控制

直流微电网是新能源综合利用的重要形式,但其中的分布式接口往往存在着强随机性扰动,这给直流变换器的稳压控制带来了诸多问题。为了尽可能地抑制控制器参数固定时这种不确定性特征引起的不利影响,提出了一种利用深度确定性策略梯度(deep deterministic policy gradient, DDPG)算法整定线性自抗扰控制器参数的方法。依靠引入了智能算法的自抗扰微电网控制系统,实现了控制器参数的自适应调整,从而实现了微电网接口变换器的稳定运行。通过仿真对比了各类典型工况下,DDPG-LADRC与传统线性自抗扰控制器(linear active disturbance rejection control, LADRC)、双闭环比例-积分控制器的性能差异,验证了所提控制策略的有效性。而参数摄动下的鲁棒性分析结果结合多项指标下的系统整体性分析,充分体现了控制器参数的智能化调整所带来的多工况自适应性增益的优越性,具备较强的工程价值。     

A systematic review of robust control strategies in DC microgrids

This paper provides a comprehensive and systematic review of robust control strategies in DC microgrids. Microgrids gain worldwide attention in decades regarding its effective and feasible integration of distributed generations (DGs). Getting rid of frequency synchronization and reactive power problem, the DC microgrid is superior to its ac counterparts in stability, flexibility and complexity. The recent efforts were mainly directed toward developing the feasibility of implementing DC microgrids on kinds of specific application scenarios. DC microgrids design-related aspects such as the system architecture and topology, voltage levels, operation and control framework, stability analysis method, and protection challenge have been studied in a deep degree. In this paper, operation and control framework in both grid-connected (grid-forming) mode and islanding (grid-following) mode will be focused, to provide the guideline where we currently stand on the migration path from the overwhelming fully AC microgrids to a more flexible DC microgrids. Besides, the impediments against stability and effectiveness of DC microgrids and representatively proposed solutions will be discussed.     

一种双边LCC补偿无线电能传输变换器谐振网络设计方法

针对双边LCC补偿方式的无线电能传输变换器,提出了一种谐振网络设计方法：基于抑制谐波电流、压缩磁元件体积以及在最大传输距离与最大横向偏移状态传输功率可接近额定功率的考虑,依据额定传输功率、开关频率等约束条件,确定谐振网络全部元件(包括松耦合变压器)的电参数。在此基础上提出了一种相应的带磁芯平面螺旋线圈松耦合变压器尺寸设计方案：依据松耦合变压器处于最大传输距离、最大横向偏移状态时的互感值,从理论上估算出其尺寸范围,再以少量有限元仿真搜索到其最佳尺寸。设计并制作了一台额定输出功率为4.5 kW的样机,验证了所提设计方法的正确性。     

一种直流微电网多光伏变换器新型功率分配策略

为了解决光伏单元在运行过程中因工作模式切换造成的母线电压波动问题,提出一种新型平滑切换控制策略。根据光伏电池的输出特性曲线,将输出功率对输出电流的微分作为控制变量。通过跟踪不同的dp/di指令值来实现光伏单元最大功率点跟踪模式、恒压下垂模式的控制以及两种模式间的平滑切换。在此基础上,针对多光伏变换器工作在恒压下垂控制时因线路阻抗差异造成功率分配精度较低的问题,提出一种基于二次调节的自适应下垂控制策略。此外,构建相邻光伏单元间的稀疏通信网络,并采用动态一致性算法实现相关平均信息的全局稳定收敛。仿真和实验结果表明,所提控制策略可以实现光伏单元工作模式切换过程平滑过渡和负荷功率的精确分配。     

超导储能装置用GTO PWM电流型变流器模块方阵

本文提出一种ＧＴＯＰＷＭ电流型变流器模块的连接方法。Ｎ×Ｎ个变流器模块组成一个方阵,通过适当地设计调制信号和载波信号的相位,该方阵能够实现特大功率变换,且网侧谐波得到抑制。由于ＰＷＭ主要用来实现功率的调节,因此ＧＴＯ仅需工作在较低的开关频率。本方案只需用Ｎ个移相变压器,就能获得６Ｎ２脉波变流器的特性。通过仿真,将变流器模块方阵与经典变流器模块直接并列结构作了比较。