基于复域改进的IPMSM内模电流解耦控制

分析了交、直轴电流耦合对IPMSM调速系统转矩输出能力的影响,在考虑电机电气参数变化的基础上,采用内模控制进行电流环解耦,并在复域中对比分析了传统反馈解耦和内模解耦的抗参数扰动能力。针对内模控制系统进入稳态前出现的震荡现象,提出一种增加虚拟电阻的改进内模控制方法,仿真表明能有效实现交、直轴电流解耦,并提高系统的鲁棒能力。     

永磁同步电机电流环改进内模解耦控制的研究

永磁同步电机采用矢量控制,实现了电流静态解耦,而动态耦合关系依然存在。传统的内模解耦控制器虽然在一定程度上实现了解耦,但由于只有1个可调参数,需要在解耦效果、响应速度及稳态误差之间折中选取,因此控制效果难以达到最佳。依据自由度原理,在保证内模解耦效果的基础上,引入2个内模电流调节因子,对内模解耦控制器进行改进。仿真结果表明,改进算法的鲁棒性强,且具有很好的电流解耦效果,消除了电流跟踪误差。     

基于内模电流解耦的PMSM矢量控制研究

分析了交流永磁同步电机矢量控制中Id,Iq与ud,uq之间的交叉耦合关系,采用内模控制原理对其进行解耦并应用于交流永磁同步电机矢量控制中,采用DSP实现内模电流解耦控制,并进行了硬件、软件实验平台的设计.实验结果表明,与传统的矢量控制方法相比,采用内模控制解耦的矢量控制方式具有更良好的控制特性.     

基于内模的永磁同步电机滑模电流解耦控制

永磁同步电机(permanent magnet synchronous motors,PMSM)矢量控制的目标是使PMSM具有优良的动态性能和稳态性能,但在同步旋转坐标系下dq轴电流存在耦合,影响转矩响应性能。传统的PI无法实现解耦,而电压前馈解耦策略对参数敏感,因此提出一种基于内模的滑模电流解耦控制策略。该策略使用内模控制策略控制理想电机解耦模型,保证系统动态响应速度;使用积分滑模控制实现dq轴电流解耦,同时提高系统在整个运动过程中对参数摄动和外扰动的鲁棒性。仿真和实验结果表明该策略能有效实现dq轴电流解耦,提高系统动态性能,并且具有优良的鲁棒性。     

结合蓄电池储能系统的STATCOM的电流解耦控制

FACTS装置若与储能系统相结合可扩大运行范围、提高性能、扩展功能、使输电更为柔性化。针对传统STATCOM只能单一的调节无功功率这一不足,提出一种结合蓄电池储能系统(Battery Energy Storage System, BESS)的STATCOM,可实现无功功率与有功功率的双重调节,即对系统的四象限补偿,同时直流侧电压基本恒定,无需控制。描述了STATCOM/BESS的工作原理,推导了数学模型。为实现无功功率和有功功率的独立调节,采用旋转坐标系下的电流解耦控制方法,并给出了PI参数的整定原则。仿真与实验结果证明了STATCOM/BESS采用该控制方法可获得良好的动稳态特性,具有理论价值和实际意义。     

低载波比下永磁同步电机电流环内模解耦控制

电机高速或低开关频率运行时呈现低载波比运行特征,会加重定子电流在两相旋转坐标系下的耦合程度,严重时会导致电流环失稳。为有效提升永磁同步电机(PMSM)低载波比运行时的电流控制效果,在电流环复矢量建模的基础上,引入数字和角度延时表征低载波比运行影响。针对传统解耦控制方法的不足,设计适用于PMSM低载波比运行的电流内模解耦控制方法,深入对比分析不同解耦控制方法的性能。实验结果表明,所研究的电流内模解耦控制方法不仅能在低载波比时具有良好的电流解耦控制性能,而且在定子电感参数失配时具备良好的控制鲁棒性。     

异步电机电流内模解耦控制系统分析与仿真

在同步速d-q坐标系下异步感应电机动态模型和解耦控制原理的基础上引入了内模控制方法,详细设计了基于转子磁链定向和内模控制的定子电流调节器。为了计及实际系统中异步感应电机磁场会随着电机负载(转矩)变化而呈不同程度的饱和以致电机参数的非线性,分析了电流内模控制器对这种非线性参数的鲁棒性,建立了整个异步感应电机矢量控制仿真系统,并分别对忽略磁路饱和和考虑磁路饱和两种情况下的系统进行了仿真分析。结果表明电流内模控制调节器在模型匹配和失配下均能提供良好的转矩动和静态解耦效果。     

链式STATCOM的新型电流控制策略

针对分相电流控制的链式静止同步补偿器(STATCOM)的参考电压会引入零序分量的特点,提出一种基于坐标变换的链式STATCOM的电流跟踪控制方法。该方法将三相系统的各组交流变量变换为两相静止坐标系下的交流变量,并采用比例谐振(PR)控制器跟踪参考电流。仿真与实验结果验证了所提方法的有效性。     

单元机组协调控制的解耦内模控制

协调控制系统的性能直接影响单元机组运行的安全性和经济性。为了克服能量供需之间关联耦合作用对协调系统控制品质的影响,本文将对象解耦内模控制应用于协调控制系统,设计出内模协调控制器。本文分析了解耦内模控制器的设计过程,并在模型失配的情况下进行了仿真研究,仿真结果表明,所设计的解耦内模控制器有较好的解耦效果,同时对模型失配有较好的适应性。     

一种新型直接电流控制的链式STATCOM研究

传统STATCOM控制方法一般采用基于dq旋转坐标变换的技术,实现有功功率、无功功率解耦控制,但该方法需要复杂的计算,且对单相不能进行单独控制。提出一种直接基于三相静止坐标系下的准比例谐振控制器,实现STATCOM输出电流无静差跟踪给定参考电流。准比例谐振控制器在指定电流频率处具有无穷大的增益,在非指定频率处具有较大的衰减,无穷大增益保证了跟踪准确度非常高,无须进行复杂的坐标旋转变换及解耦运算,可实现三相之间独立控制,节约了控制芯片资源。并通过仿真及工程实例验证了该控制方法的正确性。     

高频响仿真转台系统无电流环控制方案设计

本文针对某型仿真转台系统高频响的特点，在简单介绍机械结构及驱动方案优化设计的基础上，重点探讨了在无电流环条件下实现系统快速性的控制方案设计思想。研制结果表明，本方案是可行的，为高频响电动位置伺服系统的设计开辟了一条新途径。     

电流控制电压源逆变器滞环控制的一种改进

本文提出了一种应用于电流控制电压源逆变器的新颖的电流环跟踪控制器。     

小惯量永磁同步电机电流环内模动态解耦

针对小惯量永磁同步电机控制系统,电机机械时间常数小于电磁时间常数,电流环模型不能进行降阶处理以及无法动态解耦电流等问题,依据内模原理设计了考虑反电动势在内的小惯量永磁同步电机电流环内模控制器.该控制器调整参数简单,易于实现,且鲁棒性强,可以有效的实现转矩轴和励磁轴的电流解耦控制,能够克服反电动势带来的影响,尤其在加减速运动过程中,比传统的PID电流环控制具有更好的动态响应和跟踪性能,通过Matlab/Simulink仿真实验证明该方法的正确性和有效性.     

基于改进内模控制的永磁同步电机电流环设计

永磁同步电机(PMSM)作为一种高阶非线性系统,由于参数摄动和外部干扰的原因,传统内模控制器不能保证其精确的控制要求。在传统内模控制的基础上,设计了一种基于指数收敛的误差干扰观测器。在解耦和反电动势补偿情况下,建立内模控制器,然后由内模控制器的输出和反馈电流,构造误差干扰观测器的状态方程,输出误差补偿信号,补偿电机运行过程中参数变动和干扰因素,实现PMSM的高精度控制。建立MATLAB/Simulink仿真模型,仿真中人为增加不确定量和扰动。仿真结果表明,在存在不确定信号和负载扰动时,采用改进的内模控制可以实现电流补偿,降低电流纹波,减小电流稳态误差,同时提高转速响应速度,降低扰动误差。     

基于偏差解耦扰动观测器的Fuzzy-PI 逆变器电流环控制策略

当电感参数发生变化时,L型逆变器在两相旋转坐标系下存在dq轴电流耦合问题。本文将偏差解耦扰动观测器用于L型逆变器流环控制,该控制方案可以有效抑制电感参数变化引起的dq轴电流耦合现象;为了提高控制器的动态响应速度,对逆变器电流环控制中的PI进行优化改进,提出一种基于偏差解耦扰动观测器的Fuzzy-PI逆变器电流环控制策略。最后,通过实验验证了该方案既不仅可以有效抑制dq轴间的电流耦合,又保证了系统的动态特性。     

级联STATCOM输出的单神经元解耦控制

级联STATCOM是一个强耦合的复杂非线性系统,实现对级联STATCOM精确控制的最有效途径是对级联STATCOM进行解耦控制。本文针对普通解耦控制难以实现级联STATCOM高性能控制的问题,利用神经元出色的学习能力以及不依赖于对象模型的优点,提出了一种基于单神经元的级联STATCOM交流输出的有功和无功解耦控制策略,深入探讨了单神经元解耦控制策略的Delta学习规则、解耦机理和控制器设计方法,并在matlab/simulink仿真平台上搭建了单神经元耦控制策略的级联STATCOM系统仿真模型,给出了仿真结果。理论研究和仿真结果表明,基于单神经元解耦的STATCOM输出控制方法,与普通的解耦控制方法相比,具有响应速度快、无静差、控制精度高的优点,是一种高效的级联STATCOM解耦控制方法。     

基于反馈解耦控制的链式STATCOM研究

链式STATCOM在高压大容量无功补偿中具有良好的应用前景,控制策略的选取将直接决定STATCOM设备能否快速、准确地响应电力系统无功功率的变化。分析了链式STATCOM的工作原理和数学模型,通过PARK坐标变换,将三相交流量转变为两相直流量,以此建立了链式STATCOM的有功_无功状态反馈解耦控制模型。针对此模型,利用PI控制,实现了有功电流和无功电流的解耦和线性化控制;并运用单极倍频CPS-SPWM调制技术,使级联H桥STATCOM系统能够在较低的开关频率下实现较好的补偿效果,系统动态响应迅速,稳态无静差。通过仿真分析,验证了该控制策略在H桥级联型STATCOM系统中应用的可行性。     

三相VSR的新型电流前馈解耦和滑模控制

三相电压型PWM整流器(voltage source PWM Rectifier——VSR)广泛采用同步旋转d-q坐标系下的电压、电流双闭环控制,且对电流内环的分析一般是建立在系统解耦的基础上。在实际中,由于电感值的变化,系统不能完全解耦,从而导致系统性能变差。针对此问题,提出了一种新型的电压电流双闭环控制,其中电流内环采用同步旋转d-q坐标系下无电感L参数的电流解耦控制方法;电压外环采用滑模控制,并结合SVPWM技术对控制信号进行调制。仿真结果表明,该控制方案具有很好的动态响应性能和鲁棒性能。     

STATCOM无功电流的灰色预测控制

针对模型参数变化和噪声干扰的静止同步补偿器(STATCOM)单机无穷大系统,提出了一种基于灰色预测的无功电流控制.运用GM(1,1)模型预测下一时刻的无功电流,并根据STATCOM非线性数学模型建立了系统无功补偿电流的控制模型.从而将无功电流灰色预测控制补偿到PID控制中,利用来色系统理论进行预报,具有不必完全知道被控对象结构、参数和特性的优点,这对于像STATCOM这样大型非线性系统的预测控制实现非常有利.仿真结果表明,该方法比传统的PID控制具有更强的跟踪能力和鲁棒性.     

STATCOM无功电流的灰色预测控制

针对模型参数变化和噪声干扰的STATCOM单机无穷大系统,提出了一种无功电流灰色预测控制方案。根据STATCOM装置级非线性数学模型,建立了系统无功补偿电流的控制模型,采用GM（1,1）模型预测无功电流和系统灰量,将无功电流灰色预测控制引入到PID控制中。运用灰色系统理论进行预报,具有不必完全知道被控对象结构、参数和特性的优点,这对于像STATCOM这样大型非线性系统的预测控制实现非常有利。仿真结果表明,该方法比传统的PID控制具有更强的跟踪能力和鲁棒性。