基于VMIC控制器的PWM整流器控制方案研究

为了提高功率因数,抑制谐波污染,在交流调速领域越来越多地采用了PWM整流技术.PWM整流器定频开关控制策略主要有SPWM和SVPWM两种调制方式.在Matlab环境中建立了两种调制方式下的仿真模型,并进行了对比分析.仿真结果表明,SVPWM控制方案系统的鲁棒性增强,动态性能有很大提高,可使系统得到更高的功率因数.针对SPWM直流电压利用率低和谐波分最严重的缺点,采用了基于SVPWM的电流内模解耦控制方案,将基于VME总线的嵌入式系统应用到PWM整流器中,控制器硬件采用VMIC系列高性能控制器.实验证实了该方案的有效性,系统响应速度快,直流母线电压稳定,实现了单位功率因数运行.     

三相PWM整流器混合非线性控制研究

采用传统单一控制策略的三相PWM整流器性能难以满足工程实际日益提高的性能要求,该文提出了一种新型的混合非线性控制方法,综合利用滑模控制、输入及输出线性化控制、空间矢量调制(space vector pulse width modulation,SVPWM)控制技术的优点。电压外环采用滑模控制,电流内环采用输入及输出线性化方法,并采用SVPWM技术对控制信号进行调制。基于该控制方案的系统具有以下突出优点：控制系统全局稳定,输出直流电压动态响应快,无稳态误差,对负载及系统参数扰动具有很强的鲁棒性;电流实现解耦控制,输入电流正弦,畸变率小,单位功率因数;直流电压利用率高,开关频率恒定,易于数字实现。数值仿真和实验验证了所提控制方案的正确性和优越性。     

级联多电平逆变系统移相式SVPWM调制方法研究

SVPWM调制方法运用于级联型逆变系统时,由于电压矢量数目过多而导致电压矢量选择困难和计算复杂.从三电平逆变器的SVPWM调制入手,将SVPWM调制方法和移相技术结合起来分析,并采用数字信号处理器和现场可编程逻辑器件FPGA,实现了对级联多电平逆变系统基于移相式SVPWM的矢量控制.仿真和实验验证了该方法的正确性、可行性和易扩展性.     

模糊自适应SNPID在飞轮储能系统中的研究

飞轮储能系统中飞轮电池电力转换控制器是制约其在电网系统应用的关键技术之一.采用智能控制设计单神经元PID控制器(SNPID),并应用模糊思想对神经元输出增益自适应整定,结合SVPWM策略实现飞轮电池充电控制;同时应用SVPWM策略进行放电控制.仿真结果表明,SVPWM放电控制功率因数高、电流谐波低、动态响应快;模糊自适应SNPID使飞轮转子"充电"过程快速稳定,鲁棒性强,其控制性能优于单神经元PID控制.     

城市轨道交通直流牵引供电电源的研究

设计了一种基于三相电压型PWM整流技术的新型城市轨道交通直流牵引供电电源.整流装置采用同步旋转坐标系电流控制和电压空间矢量调制(SVPWM)技术,实现有功电流、无功电流的独立控制,提高电压利用率.试验证明,该控制方法响应速度快,稳态性能好,供电电源以单位功率因数运行,电流谐波含量小,达到了预期设计要求.     

三相VSR空间矢量PWM控制系统设计与实现

提出将PWM技术引入整流器的控制之中,在实现能量双向流动的同时,实现网侧电流波形的正弦波控制和单位功率因数运行。同时,采用带有前馈补偿的空间矢量脉宽调制(SVPWM)直接电流控制方法,对三相电压型PWM整流器进行双闭环控制。对整个控制系统进行的实验验证了提出的控制方法和系统参数设计方法的正确性。目前该系统已经用作蓄电池充放电的前端设备。     

改进SVPWM在直驱型风电并网控制中的仿真研究

目前大功率直驱永磁同步发电系统和三相PWM逆变器控制正成为风力发电技术研究的热点。主要针对直驱风电系统中网侧逆变器控制进行研究,为减小并网逆变器输出电流中的谐波,采用空间矢量脉宽调制技术;为维持直流环节电压的恒定和使输出电流快速跟踪给定电流,实现单位功率因数并网,采用电压外环、电流内环双闭环结构控制风电并网。给出一种改进SVPWM调制方法,可以消除偶次谐波,降低输出波形畸变率,并且分别采用传统SVPWM和改进SVPWM调制方法对风电系统的有源逆变部分进行了仿真,结果验证了改进SVPWM控制方法的可行性和有效性,从而为实践中完成较高电能质量风电并网提供理论基础。     

基于矢量控制的内馈电机双闭环控制系统研究

基于空间矢量脉宽调制(SVPWM)原理在内馈电机的内反馈环节设计了一套逆变控制系统。该逆变系统采用电流内环、电压外环的双闭环控制策略,对电压、电流环进行了参数设计,并利用MATLAB对双闭环控制的内馈电机调速系统进行了仿真。仿真结果表明,电机能在较大范围内实现平滑调速,及对单位功率因数控制,是适合内馈电机的一种新型控制方法。     

新型城市轨道交通整流装置控制策略研究

提出一种新型的城市轨道交通整流装置控制策略,以达到网侧电流正弦化,能量双向流动,供电电源以单位功率因数运行的目标.该整流装置采用三相电压型PWM整流技术,控制策略以同步旋转坐标系电流控制和电压空间矢量调制(SVPWM)技术为核心,通过仿真和试验验证,该控制方法响应速度快,稳态性能好,电流谐波含量小,达到了预期设计要求.     

基于直接功率控制的AC-AC换流器控制策略研究

采用SVPWM的AC-AC换流器技术已经在实际中得到广泛的应用。针对AC-AC换流器控制方法,本文研究了一种新的控制策略,即直接功率控制(direct power control,DPC)策略。该控制策略实时检测和计算换流器的瞬时有功功率和无功功率,与给定的有功与无功功率值进行比较,发出控制信号,控制瞬时无功功率和瞬时有功功率在允许的范围。通过直接对系统的有功与无功进行控制,并网变流器能方便地实现以单位功率因数或者接近单位功率因数向电网馈送能量。最后,基于Matlab/Simulink的数字仿真验证了所设计的控制器具有很好的控制性能。     

滞环SVPWM整流器在感应加热电源中的应用

介绍了一种新颖的基于电流滞环和空间电压矢量调制(SVPWM)技术的电压、电流双闭环感应加热电源。它采用先进的控制策略,使感应加热电源的网侧输入功率因数(PF)接近于1;电流总畸变率(THD)小于5%。在对感应加热电源进行系统小信号建模分析的基础上,重点分析设计了高功率因数(HPF)开关模式整流器(SMR)的电流滞环和SVPWM控制器。仿真分析和实验结果证明了该系统的合理性。     

风力发电用双PWM变频器仿真研究

本文针对无刷双馈风力发电机,采用了一种新的三相电压源型双PWM变频器控制方案,网侧采用d-q模型的空间矢量脉冲宽度调制(SVPWM),较好地实现了电压的跟踪和单位功率控制,转子侧采用电流滞环控制。仿真表明,该双PWM变频器网侧能够获得单位功率因数的正弦输入电流,稳定的直流输出电压,转子侧电流具有快速的动态响应;变频器能够实现能量的双向流动,仿真验证了控制策略的正确性和有效性。     

基于SVPWM控制的高功率因数整流器的研究

采用空间电压矢量控制技术对高功率因数PWM整流器进行分析和建模,以简化型的SVPWM控制策略实现PWM控制。通过Matlab/Simulink对交流侧电压电流以及直流侧电压进行仿真。仿真结果证明这种控制的动态响应速度快,直流侧电压稳定,交流侧电流为正弦波,且电压电流同相位,实现了单位功率因数,对谐波的产生进行了有效的抑制。     

基于FPGA的三相电流型PWM整流器过调制策略的研究

研究了一种适合于三相电流型PWM整流器(CSR)的过调制方法，该过调制方法是对电流型空间矢量调制(SVPWM)线性调制区的连续扩展。该方法通过判断扇区电流矢量作用时间的长短来选择有效矢量并修正其作用时间，不需要预先存储大量的数据，也不需要复杂的控制算法，具有计算简单，消耗软硬件资源少的特点，非常适合于采用现场可编程门阵列(FPGA)作为控制器来完成数字化实现。采用这种简单的过调制策略可以扩大电流型整流器的直流输出电压范围，进而提高整流器的动态响应能力和满足一些特定负载的要求。仿真和实验研究都表明该设计不仅有满意的动、静态性能，而且在较大的直流电压变化范围内都可以保持单位功率因数和较小的交流输入谐波THD。     

Vienna整流器滑模直接功率及中点电位平衡控制策略

根据Vienna整流器的工作原理,建立基于开关函数的功率数学模型,在此基础上设计新型滑模直接功率控制策略,详细推导该控制算法,并给出具体设计过程;另外针对Vienna整流器存在中点电位波动和传统空间矢量调制计算繁琐等问题,提出基于载波调制的等效空间矢量调制算法,通过在载波调制中加入零序分量来等效空间矢量调制策略,同时在零序分量中加入平衡因子来控制中点电位平衡。滑模直接功率算法与等效空间矢量调制技术相结合可以实现开关定频和中点电位平衡,同时降低开关损耗,使Vienna整流器工作在近似单位功率因数下。最后搭建实验平台进行实验验证,结果表明:基于新型滑模直接功率控制策略和等效空间矢量调制算法相结合的Vienna整流器具有较好的鲁棒性和动态性能。     

双馈风电机组PWM整流器控制方法的研究

基于双馈风力发电机组在运行的过程中,随工况的变化,功率变换器应具有能量双向流动、交-直-交变换效率高、直流环节电压稳定等要求出发,以三相PWM电压型(VSR)整流器为基础,分析了PWM整流器的基本原理,并建立了在三相静止坐标系下的变换器数学模型,应用电压矢量定向控制技术,并采用电压电流双闭环控制模式以及SVPWM调制方法构建了功率变换器系统,通过Sim Power Systems和Simulink仿真实验,确认了所采用的控制方法可行,对直流环节电压有较好的稳定作用,可实现机网侧能量双向变换控制以及具有单位功率因数等特点。     

基于SVPWM调制的单相三电平PWM整流器研究

针对单相电压型三电平PWM整流器,探讨了一种新的调制方法——空间电压矢量SVPWM控制法。针对三电平变流器直流侧电压调节和平衡问题,引入了一种新的电压平衡方法。建立了变流器系统的数学模型,并在MATLAB环境下进行了计算机仿真。仿真结果表明：在机车运行的两种典型工况即牵引和再生下,SVPWM调制使得牵引变压器一次侧的功率因数接近于1,在电网侧可获得近似正弦波的电流,而且可以在以上两种典型工况间实现平滑的转换。该电压平衡方法能够有效地平衡直流侧电容电压。     

SVPWM方法在磁轴承开关功放中的设计及应用

永磁偏置磁轴承需要磁轴承线圈流过双极性电流,因而开关功放多采用全桥结构,而金桥结构的开关功放功率管数量多,导致其功耗大和可靠性低等.本文采用新型三桥臂开关功放主电路拓扑结构,通过DSP和FPGA的数字系统实现了空间矢量PWM(SVPWM)的调制方法.实验结果表明,这种方法相对于全桥结构两电平调制方法具有低纹波电流的优点,可以大大降低磁轴承的涡流损耗,相对于全桥结构三电平的开关功放具有减少了功放管数量和减小了功放体积的优点,可以进一步降低开关损耗,同时功放管数量的减少可增加系统的可靠性.     

基于NPC三电平变换器的STATCOM研究

为实现对中点箝位式三电平静止同步无功补偿器(STATCOM)的有效控制,提出了一种结合空间电压矢量调制(SVPWM)和电流解耦控制的方法。该方法通过对有功无功电流的解耦控制可以实现对负载无功电流的精确快速跟踪;采用的SVPWM调制算法使计算简化,便于在数字系统上实现。基于实物实验台进行的实验结果表明,提出的控制方法可以对STATCOM进行有效控制,实现了对无功负载变化的大范围快速响应,控制系统具有良好的静动态特性。