开关磁阻发电机他励模式下的简易功率变换器控制

针对不对称半桥功率变换器的主开关器件较多的缺点,提出开关磁阻发电机(SRG)他励模式下的简易功率变换器控制。给出并分析简易功率变换器的主电路结构,建立相应的SRG他励发电数学模型,分析能量转换和发电效率,与不对称半桥功率变换器相比,其每相只需一个主开关器件,降低了成本,能在SRG停转时对负载供电,且在一定条件下能提高发电效率。对基于简易功率变换器的SRG他励发电系统进行了仿真和实验,仿真和实验结果表明系统能够稳定运行,发电质量好,验证了该方法的可行性和简单性,具有一定工程应用价值。     

一种矩阵变换器输出电压的非线性前馈补偿方法

矩阵变换器通常采用基于输出电流方向检测的四步换流策略,但四步换流延迟及半导体器件压降会引起输出电压误差和谐波,降低了矩阵变换器输出电压质量.详细分析电压误差产生的原因,并提出了一种非线性前馈补偿方法.该方法是根据具体的四步换流次序及半导体器件压降,通过查表的方法,预先计算出实际电压误差,再通过前馈补偿输出电压误差,从而减少了输出电压谐波.将该方法应用于V/F控制进行验证,实验结果表明,该方法可以减少输出电压谐波.     

基于双闭环控制策略的双级矩阵变换器

应用双级矩阵变换器逆变级在dq坐标系下的合成矢量模型，对双级矩阵变换器提出了具有解耦功能的基于复数PI控制器的电压电流双闭环控制策略，其中针对电压外环和电流内环分别设计了复数PI控制器实现对输出电压和输出电流的控制，并用Simulink建模.仿真结果表明，基于复数PI控制器的电压电流双闭环控制方法不仅能够实现解耦控制，而且可有效地改善双级矩阵变换器的动静态性能及抗扰能力.     

应用自抗扰控制器的双级矩阵变换器闭环控制

对双级矩阵变换器(two-stage matrix converter，TSMC)输出电压产生影响的扰动因素很多，而闭环控制是抑制多种扰动的有效方法。TSMC是一非线性、多变量、强耦合的系统，其精确的数学模型难以建立，采用基于对象模型的控制律难以得到好的控制效果。该文提出了一种基于自抗扰控制技术的TSMC闭环控制策略，利用自抗扰控制器(auto disturbances rejection control，ADRC)的非线性鲁棒控制技术实现TSMC这种不确定性系统的控制。该文建立了TSMC逆变级电路的数学模型，把系统模型中的耦合项、不确定项都看作是系统的模型内扰，将输入电压、负载变化等扰动看成不确定外扰，利用ADRC对内外综合扰动进行观测，并对其进行补偿。仿真结果表明，在相同的非理想运行条件和扰动情况下，ADRC展现出比经典PI控制器更优异的动静态性能，可以满足TSMC系统高性能的控制要求。     

一种令牌总线式工业测控网的设计与实现

介绍了参照IEEE802．4标准的一个令牌总线式测控网的设计思想及实现方案。     

双级矩阵变换器的自抗扰闭环控制

自抗扰控制是一种基于过程误差来减小误差的非线性鲁棒控制技术,适用于不确定性系统的控制.针对双级矩阵变换器(TSMC)系统的非线性强耦合特点,将自抗扰控制技术应用于TSMC的闭环控制中,建立了dq坐标系上TSMC的数学模型.根据模型的耦合、不确定性,引入自抗扰控制器,对系统内外扰进行观测和补偿.文中分析了自抗扰控制器ADRC各环节的功能原理、设计方法及参数整定规律.仿真结果表明,基于ADRC的闭环控制可保证TSMC系统在各种扰动下具有良好的动静态性能,验证了该控制策略的优越性.     

双级矩阵变换器的直接功率控制策略

针对双级矩阵变换器(TSMC)的输入功率因数易受系统参数、负载等的影响,提出了一种基于空间矢量调制的直接功率控制策略。该策略对TSMC的整流级和逆变级进行闭环控制,在保证高输出性能的同时也解决了输入功率因数及电流谐波的问题,并且空间矢量调制避免了传统直接功率控制查表法中开关频率不稳定所产生的影响。仿真结果表明该系统具有良好的输入、输出性能,达到了对有功功率和无功功率的良好控制,实现了单位输入功率因数,系统具有良好的动、静态性能,从而验证了该方案的正确性和有效性。     

多电平矩阵变换器的等效电路及其应用

为解决多电平矩阵变换器(MMC)中非线性元件带来的建模难题,应用Park变换技术,给出基于空间矢量调制模式下MMC不含开关元件的等效电路模型详尽的演化过程,得出了多电平矩阵变换器输入侧电压、输出侧电压和输入电流的解析表达式,以及电压增益、输入电流、稳态时变压器变比的仿真特性曲线。在该模型的基础上建立了MMC主电路小信号模型和状态方程。并首次用构造Lyapunov函数的方法分析MMC稳定性,避免了对高阶微分方程的数值求解,为MMC稳定性分析提供了简便有效的手段。     

双级矩阵变换器功率开关开路故障的分析与诊断

针对双级矩阵变换器(TSMC),分别分析了TSMC正常与故障时的运行模式,分析并总结了TSMC在功率开关故障情况下的输出线电压故障特征,在此基础上提出了基于开关组误差电压的TSMC功率开关故障诊断方法,该方法可以根据开关组误差电压锁定故障开关组,并能从故障开关组中准确定位故障开关。该故障诊断方法具有快速、准确、高效等特点。建立了TSMC功率开关故障诊断系统的仿真模型和实验系统,验证了所提故障诊断方法的正确性和可行性。     

TSMC直驱风力发电系统MPPT优化控制

以基于双级矩阵变换器(TSMC)的永磁同步风力发电系统为研究对象,阐述了最大风能追踪的原理,分析了TSMC直驱式风力发电系统的功率集成控制,提出了一种利用转子转动惯量功率实现最大风能追踪的控制算法。在传统功率控制算法中加入一个比例控制器,加快了系统捕获风能的速度。在Matlab中搭建了TSMC风力发电系统的仿真模型,仿真结果表明:新MPPT算法在风速突变时,加快了系统的动态响应;在风速不变时,保持系统的稳定运行,使系统能快速且准确地捕获风能。