新型多重载波无死区SPWM

传统正弦脉宽调制(sinusoidal pulse width modulation,SPWM)加入死区后会产生逆变器输出电压能力下降、出现相位偏差和电流波形畸变等问题。为了改善逆变器交流侧电流输出波形,解决传统SPWM加入死区后出现的问题,提出一种新型多重载波无死区SPWM调制方法,该方法对调制波采用多重载波调制,产生多路驱动信号,并把电流矢量变换到dq轴进行滤波,根据滤波后电流的方向,采用简单的逻辑运算确定开关管的驱动信号,实现无死区效应的调制方法。该调制方法解决了传统SPWM+死区方法中死区效应导致波形畸变的问题,从根本上解决了死区问题,逆变交流侧输出波形不畸变,正弦度良好。通过理论分析和实验验证该方法的正确性。     

一类缺乏明确平衡点的不确定系统的部分变量镇定

针对一类缺乏明确平衡点的不确定系统,研究了系统部分变量的稳定性问题. 提出了将一致最终有界和渐近稳定相结合的系统稳定性模式,并给出了该系统稳定性模式的条件. 基于该稳定性模式,提出了阻尼配置控制方案,使系统部分变量在不同阶段稳定于给定运行区域和原点. 所开展的研究工作拓展了不确定系统的稳定性研究,解决了工业应用中普遍存在的一类缺乏明确平衡点的不确定系统的部分变量控制问题. 永磁同步电机的仿真验证了研究结果的有效性和实用性.     

基于阻抗匹配模式的并联逆变器均流方法

针对逆变器并联系统的动态均流问题,提出了阻抗匹配模式的逆变器并联控制方案.依据电路等效理论,将开环控制的逆变器等效为给定电压源与虚拟阻抗串联的电路形式,并给出了阻抗参数的辨识方法.以逆变器的等效电路作为被控对象模型,推导出可改变逆变器输出虚拟阻抗的控制方法.给出了并联逆变器间的虚拟阻抗匹配关系.所设计的逆变器除需共享电压给定基准正弦信号外,完全自主均流,控制方法简单.采用两台容量为1 kVA、空载输出电压为220V的逆变器并联进行了仿真和实验研究.仿真与实验结果显示:两台逆变器输出电流之差峰值小于0.1A;在负载阶跃变化中,无过渡过程.     

一种基于FPGA的短时域积分电压重构方法

为提高无速度矢量控制系统的性能,相电压的准确重构是关键问题。在传统的电压重构方法中,矢量的作用时间受添加死区时间和消除窄脉冲等操作的影响而偏离理论计算值,因此,实际重构的输出电压与真实的输出电压不可避免的会产生偏差。该文以三电平中点钳位逆变器为例,提出一种基于FPGA的短时域积分电压重构方法。利用FPGA内部获得的真实驱动信号重构逆变器的相电压。首先,根据相电流方向重构辅助驱动信号;然后,利用由直流母线电压和辅助开关状态计算所得瞬时电压进行积分,重构各同步时钟脉冲的输出电压;最后,仿真和实验验证所提出方法的有效性。与其他方法相比,一方面其普遍适用于各种脉宽调制方法,与添加死区时间和窄脉的冲消等除无关;另一方面,以较低的成本实现重构的输出电压与真实的输出电压相同。     

加入死区作用范围闭环的三电平整流器谐波抑制

针对可控整流器空间矢量脉宽调制(space vector pulse width modulation,SVPWM)加入死区后带来的波形畸变问题,分析了当前补偿补偿和无死区策略各自优点和存在的问题,提出了一种三电平SVPWM整流器死区作用范围闭环控制策略,该策略在控制系统原有的电压、电流双闭环基础上添加了一个死区作用范围闭环,形成了三闭环控制系统。死区作用范围指的是一个周期内需要加入死区时间的范围。死区作用范围闭环控制是指通过直流母线电压和有功功率检测对整流器在不同工作状态下死区作用范围进行闭环控制的一种控制策略,抑制由于死区作用带来的谐波。仿真和实验结果表明,加入死区作用范围闭环控制能够有效抑制整流器网侧电流谐波。     

一类具有稳定性的广义预测控制算法

讨论加权广义预测控制算法(WGPC),通过定义过渡时域和在性能指标中引入加权 多项式,限制预测时域大于控制时域与过渡时域的和,保证了预测控制算法的稳定性;给出 了控制增量的表达式.研究表明,算法不仅能保证系统的稳定性且计算量没有增加,且可退 化为带有终端等式稳定性约束的预测控制算法,从而可以进行统一分析.加权多项式根据一 个虚拟的输出反馈来设计,数值仿真结果说明了该方法的有效性.     

鲁棒后退时域控制中HJI方程的数值解法及控制器设计

本文讨论了由不确定非线性系统鲁棒后退时域控制(robust receding horizon control,RRHC)策略导出的Hamilton-Jacobin-Isaac(HJI)方程的求解,提出了一种新的带反曲变换的有限差分算法计算值函数,所提出算法对HJI方程的求解是一种稳定且收敛的算法.同时提出基于边界值迭代的加速过程,加速优化问题的求解,在花费更少计算时间的前提下,提高计算精度.所求得的值函数可直接应用于一类不确定非线性系统鲁棒后退时域控制器的设计,在控制器设计中,传统鲁棒后退时域控制策略中的有限时域被扩展到无限时域,求得的控制器可实时实现,避免对初始点可解性的依赖以及反复在线优化问题.     

一类模糊系统的分解性质和稳定性分析

探讨一类动态模糊模型的分解性质,通过一个简单的构造性的分解过程,将模糊系统的输入空间划分为一些子输入空间,从而把一般的模糊状态空间系统分解为一些定义在子输入空间上的子模糊系统.这些子模糊系统具有最简单的结构,从而可以简化模糊系统稳定性的分析及设计.进一步基于模糊系统的分解性质,引入分段连续的Lyapunov函数和S-procedure,以线性矩阵不等式的形式给出了模糊系统的稳定性条件的一个新结果.