单级倒立摆的逼近逆模型及趋近控制

基于非线性分级控制思想,研究了逼近逆模型的设计方法,并结合变结构趋近控制律规则,将基于综合误差方法的滑动模逼近控制应用在某单级倒立摆上,通过仿真分析,收到了良好的控制效果.     

抑制配电网谐波影响的新型相位检测方案

相位检测是配电网运行维护中的一项基础工作,其结果的准确性受电网谐波影响极大。未来配电网中可再生分布式电源的高比例接入,将会为配电网带来大量的谐波污染。为保证相位检测的准确性和可靠性,同时适应未来配电网的发展要求,提出一种能够抑制配电网谐波影响的新型相位检测方案。该方案借助自适应陷波滤波器搭建了预滤波单元,有效抑制了配电网中的电网谐波,通过传统的锁相环实现电网相位的检测。利用仿真实验验证了该方案的可行性。     

单相αβ PLL方案中正交信号发生器的性能比较

在电网同步技术中,PLL方案得到广泛推广。为了有效降低传统dq PLL方案因坐标变换带来的运算量,很多αβPLL方案被相继提出。考虑到在单相应用场合中通常借助正交信号发生器来产生αβ坐标系下的电压分量,因此正交信号发生器的工作性能直接影响到PLL输出结果的准确性。针对现有的几种正交信号发生器,主要从谐波抑制和直流分量消除两方面进行了具体的性能比较,并通过仿真结果做出验证。     

用于Buck变换器监测的嵌入式概率数字孪生控制器

目前,数字孪生技术已经具备对给定物理系统进行测试和诊断的能力,可以完成对给定物理系统的预测和健康管理。该技术依靠给定物理系统实时更新的数据建立起相应的数字模型,并将数字模型作为与物理系统进行比较的并行参考,通过监测确定物理系统的运行状况。然而在电力电子功率变换器领域,使用此项技术进行控制器监测的研究相对较少,针对此问题,借助概率数字孪生和广义多项式混沌理论,提出一种用于Buck变换器监测的嵌入式概率数字孪生控制器。通过实验验证当功率变换器的占空比和元器件参数发生改变的情况下,所提方案的有效性和可行性。     

三相并网逆变器的键合图模型实现

三相并网逆变器中功率开关器件具有很强的混杂特性,传统的建模方法难以精确描述其动态性能。文章从能域角度出发,建立了三相电压型PWM并网逆变器的键合图模型,并在20-sim软件上进行了仿真试验,仿真结果验证了该模型的准确性和有效性。     

一种降低输入纹波电流的Cuk变换器新型电压定值控制方法

直流微网因具有更好的可控性和可靠性得到广泛关注和深入研究。考虑到不同电压等级的分布式电源及负载的高渗透率接入直流微网,需要借助直流变换器进行升降压变换和功率分配。由于Cuk变换器易于实现升降压转换和系统集成,所以更加适合于直流微网建设。针对Cuk变换器的输入纹波电流较大这一客观事实,在动力学方程基础上提出一种降低输入纹波电流的新型电压定值控制方法,保证其满足对电能质量要求较高的应用场合,并通过仿真实验验证了方案的可行性和有效性。     

注入三次谐波扰动的分布式光伏并网逆变器孤岛检测技术

针对现有主动式孤岛检测方法中注入的高次谐波会导致检测变慢及偶次谐波不易消除等问题,提出了与同步锁相技术相结合的新型孤岛检测方法。首先在αβ坐标系下构建了频率自适应锁相器,用于快速准确地捕获电网相位;然后研究了一种通过相位扰动实现三次谐波分量注入的具体方法,并确定了扰动系数的选择依据,同时借助具有高速运算性能的滑动Goertzel滤波器对公共耦合点处的三次谐波电压进行提取,以便能快速检测系统是否发生孤岛。最后通过仿真及实验验证了所提方法的可行性和有效性。     

低速摩擦伺服系统的模糊切换滑模控制研究

建立伺服系统的摩擦模型,针对高精度伺服系统易受测量延迟及测量噪声等不确定性干扰因素的影响,提出基于模糊切换增益调节的变结构控制策略,并用Lyapunov方法分析了滑模控制的稳定性。最后通过仿真,证明该策略有效削弱了抖振,系统鲁棒性得到提高。     

一种降低电网谐波影响的单相自适应锁频方案

随着分布式发电的发展,在单相光伏场景中性能可靠的电网同步技术是实现逆变器高效并网的重要前提。提出了一种有效的单相自适应锁频算法,该算法主要由1个级联的二阶广义积分正交信号发生器SOGIQSG(second-order generalized integrator-quadrature signal generator)和1个简单可靠的频率自适应控制器组成。理论分析表明,级联SOGI-QSG结构具有良好的滤波性能,可以改善谐波含量高的电压信号。在电网遭受频率波动时,所提出的频率自适应控制器可以快速跟踪电网频率的瞬时变化。仿真和实验验证了所提方案的可行性和有效性。     

电网畸变条件下的单相快速频率自适应锁频方案

分布式并网逆变器的同步控制和主动式孤岛检测需要电网基波频率的准确检测。为了提高在电网畸变环境下频率检测的准确性,基于单相分布式并网系统,提出一种能够在电网畸变条件下具有快速动态响应的频率自适应锁频方案。在该方案中,借助所提的改进型正交信号发生器和级联复数滤波网络分别实现直流分量和谐波扰动的有效消除和抑制。为保证所提方案在频率突变情形下仍然具有精准的性能,在αβ坐标系下构造了具有快速动态响应的频率自适应控制器,实现对电网基波频率的快速跟踪。方案的可行性通过仿真及实验结果得到验证。