三相开环Z源逆变器短路故障诊断研究

以三相开环Z源逆变器为例,开展了三相开环Z源逆变器短路故障诊断的应用研究。在三相开环Z源逆变器发生功率开关管短路故障及短路故障后逆变器工作状态理论分析基础上,建立三相开环Z源逆变器故障仿真模型。通过仿真实验获得短路故障状态下的输出侧交流电流信号数据,根据故障特征提出一种针对性的短路故障诊断方法直观的得到短路故障功率开关管出现的位置,并通过仿真验证该方法的可行性。     

基于VSG的光伏并网准Z源逆变器控制

针对光伏并网系统导致电网总体惯量减小问题,本文提出了一种基于虚拟同步发电机方法的准Z源逆变器（QZ-VSG）并网控制结构,该方案将准Z源逆变器与虚拟同步发电机技术相结合,提高了系统的稳定性。虚拟同步发电机的控制策略引入了转动惯量和阻尼系数的特性,使虚拟同步发电机的准Z源逆变器结构能够在功率波动下提供更好的动态性能,其仿真结果验证了控制策略的可行性。     

基于单周期控制的Z源光伏并网逆变器的研究

针对传统的光伏并网发电系统存在输出电压低且波动范围大,能耗大,可靠性差等问题,提出了一种基于单周期控制的Z源光伏并网逆变器的设计方案,分析了Z源逆变器的电路结构及特点,详细介绍了Z源逆变器单周期控制策略的实现,并采用Matlab/Simulink建立了仿真模型。实验结果表明,Z源逆变器具有良好的升压作用,降低了对光伏电池电压等级的要求;采用单周期控制技术能够很好地跟踪电网电压,从而实现了单位功率因数。     

一种新型无源无损软开关全桥逆变器

提出了一种新型无源无损软开关全桥逆变器拓扑,并分析了该电路的工作原理,得出了其软开关工作条件。理论分析显示,此电路可以用较少元件实现桥臂四个有源开关器件的零电流开通与零电压关断,并且零电压电容上的能量直接回馈给负载、原理简单、效率较高,同时具有无源无损软开关功能、成本低、可靠性高和不用附加控制电路等优点。在理论分析的基础上,对所提出的电路进行了仿真和实验,仿真和实验结果都验证了理论分析的正确性。     

电流型逆变器变频调速系统的模型参考自适应控制

本文提出电流型逆变器变频调速系统的模型参考自适应控制方案.文中分析了系统和参考模型的结构,确定了适应机构的参数.实验表明,系统采用模型参考自适应后,提高了系统的动态与静态性能,增大了稳定运行的变频范围和电机的负载能力.     

双碳目标下用户侧电力混合储能控制方法研究

双碳目标背景下开展用户侧电力储能工作时,主要基于历史数据进行储能控制,对用户需求考虑不充分,使电力混合储能控制后的综合收益较低,因此提出双碳目标下用户侧混合储能控制方法。模拟众多的电力大功率需求场景,选择合适的场景树节点,得出用户侧混合储能负荷预测结果。考虑用户需求计算以最小电池损耗成本、最大经济效益为目标的混合储能控制目标函数,应用灰狼算法进行最优混合储能控制方案求解。在自抗扰控制器结构下,实现双碳目标下用户侧电力混合储能控制。实验结果表明：所提控制方法应用后储能电池在一日运行中,荷电状态始终在20%到90%之间,符合约束条件,满足储能发展的经济效益要求。     

电动汽车复合储能系统能量管理策略及其 快速控制原型验证

纯电动汽车储能系统需同时满足高功率密度与高能量密度的要求,但现阶段单一储能单元往 往难以同时具备这两种特点。将高能量密度的锂电池与高功率密度的超级电容进行合理搭配,形成复 合储能系统,是解决以上问题的一个有效方案。该文以宝马 I3 纯电动汽车作为目标车型,设计了锂电 池/超级电容复合储能系统,并制定了一种基于规则的能量管理策略,综合考虑了外部工况要求、锂电 池与超级电容的荷电状态,自动规划工作模式,充分发挥各储能单元自身优势,在极端状况下可自动 启动保护模式;同时,基于快速控制原型的思想,设计搭建了以 dSPACE 为控制中心的复合储能系统 能量管理策略快速控制验证平台,搭配可编辑电力参数的外部电子负载设备,完成了能量管理策略的 半实物实验验证。实验结果表明,电动汽车锂电池/超级电容复合储能系统搭配合理的能量管理策略, 能够充分发挥锂电池的能量特性与超级电容的功率特性,更好地满足了现代纯电动汽车对续航里程与 动力性能的要求,同时可节约能源,在一定程度上起到延长储能系统使用周期的作用。     

并联混合有源滤波器哈密顿系统建模及无源控制

并联混合有源滤波器(SHAPF)的控制策略是决定其稳定性和谐波治理效果的关键因素之一,利用SHAPF自身的无源性设计控制器可以取得比常规控制器更好的控制效果.首先建立了SHAPF端口受控哈密顿系统模型,然后基于互联和阻尼配置无源控制方法,提出了一种新的SHAPF非线性控制策略,从理论上保证了闭环系统的渐进稳定.最后仿真实验证明了该控制策略能够有效消除电网中的谐波电流,与传统线性二次型调节器(LQR)相比,该控制策略具有更好的稳态补偿效果和对负载变化的干扰抑制能力.     

生物电阻抗测量系统中同时多频混合激励源的设计

为了满足对生物体内不同组织、器官同一时间阻抗测量的需求,设计了一种同时多频混合激励信号产生电路系统,系统包括单片机控制的直接数字式频率合成(DDS)信号模块,电压控制电流源(VCCS)模块等主要硬件电路,并给出了核心设计电路;经测试:当激励源频率范围为10Hz～1MHz时,其输出电流最大相对偏差为0.74%,实验结果表明所设计的同时多频激励源带负载能力强、抗干扰性能好,满足生物电阻抗测量系统的要求。     

超级电容负载的耦合并联充电系统无源分布式协同控制

储能式轻轨车辆采用超级电容作为动力源,其并联充电系统每个充电机不可避免的存在着线路不对称、元器件老化及工艺误差等因素,使得输出电流不均衡.本文将并联充电系统的电流均衡问题抽象成一类非线性耦合动态互联系统的输出同步问题,结合系统的无源性,根据最近邻原则,借助饱和函数,设计了保证控制输入有界的输出同步控制器.利用子系统存储...     

电动汽车混合储能系统拓扑结构与控制策略综述

混合储能系统兼具高功率密度和高能量密度,可有效提升电动汽车动力性能和续驶里程.围绕电动汽车混合储能系统拓扑结构和控制策略,本文首先对混合储能系统及其典型储能装置进行概述,并对混合储能系统技术难点进行分析.之后在分析隔离型双向DC/DC变换器和非隔离型双向DC/DC变换器拓扑结构、工作原理和基本特性的基础上,综述分析了被动、半主动和全主动3种混合储能系统的工作原理和优缺点.然后,重点分析了基于规则的控制策略、基于优化的控制策略和混合控制策略3大类混合储能系统控制策略的工作原理.最后对混合储能系统的发展趋势进行了展望.     

Model predictive control of a power-split hybrid electric vehicle system

This paper presents a model predictive control approach for the energy management problem of a power-split hybrid electric vehicle system. The model predictive control is suggested to optimally share the road load between the engine and the battery. By analyzing the configuration of the power-split hybrid electric vehicle system, we developed a simplified model for better implementation of model predictive control. The model predictive control problem is solved using numerical computation method: continuation and generalized minimum residual method. Computer simulation results showed that the fuel economy was better using the model predictive control approach than the ADVISOR rule-based approach in three cases. We conclude that the model predictive control approach is effective for the application of power-split hybrid electric vehicle systems energy management and has the potential for real-time implementation. The simplified modeling method of the power-split hybrid electric vehicle system configuration can be applied to other configurations of hybrid electric vehicle.     

A control benchmark on the energy management of a plug-in hybrid electric vehicle

A benchmark control problem was developed for a special session of the IFAC Workshop on Engine and Powertrain Control, Simulation and Modeling (E-COSM 12), held in Rueil-Malmaison, France, in October 2012. The online energy management of a plug-in hybrid-electric vehicle was to be developed by the benchmark participants. The simulator, provided by the benchmark organizers, implements a model of the GM Voltec powertrain. Each solution was evaluated according to several metrics, comprising of energy and fuel economy on two driving profiles unknown to the participants, acceleration and braking performance, computational performance. The nine solutions received are analyzed in terms of the control technique adopted (heuristic rule-based energy management vs. equivalent consumption minimization strategies, ECMS), battery discharge strategy (charge depleting–charge sustaining vs. blended mode), ECMS implementation (vector-based vs. map-based), ways to improve the implementation and improve the computational performance. The solution having achieved the best combined score is compared with a global optimal solution calculated offline using the Pontryagin's minimum principle-derived optimization tool HOT.     

An adaptive intelligent system to minimize energy use for a parallel hybrid electric vehicle

Microsystem Technologies - This paper elaborates on the synthesis of a neuro-fuzzy controller and also its application to hybrid vehicle powertrain control system. This technique builds a fuzzy...     

并联新能源汽车最优效率实时控制

为了提高并联混合动力汽车驱动系统的实时效率,降低燃油消耗,本文提出一种基于效率最优的协调控制策略.根据不同驱动模式下电池的充放电状态,建立了充放电状态下驱动系统的等效燃油消耗模型,在分析电池效率和发动机效率的基础上,得到驱动系统效率的统一表达式,进而通过建立不同功率需求不同荷电状态下系统最优效率的功率分配系数图谱,设计了系统效率最优的协调控制策略,协调控制策略根据优化的功率分配系数在发动机和电机间进行力矩分配,协调控制策略可以离线计算并实时执行.两种工况循环下的仿真结果表明效率最优控制策略能有效地提高混合动力系统实时效率和燃油经济性.     

矿用开关磁阻电机车控制系统设计

为了改善蓄电池电机车在煤矿井下的工作性能,同时降低能耗、提高工作效率,设计了一种基于ARM的开关磁阻电机车控制系统。该系统采用角度位置控制与电压斩波控制相结合的控制方式,应用转矩分配函数控制策略,结合速度、电流双闭环系统实现对蓄电池电机车的控制。实验结果表明,该系统转矩脉动小,效率高,具有较强的鲁棒性和良好的调速性能。     

燃料电池混合动力汽车驱动系统的优化控制

为了既提高整车系统效率,又维持燃料电池和蓄电池工作在各自的高效区,提出了一种全局优化与局部协调相结合的燃料电池混合车的能量控制策略的设计思想．首先形成一个非线性、具有限制的、以整车系统效率最大为目标的优化问题,然后选用序列二次规划法算法求解．为保证各子系统工作在最优的范围内,利用燃料电池动态特性慢的特点,采用蓄电池第一优先使用的策略．仿真结果表明,所提议的优化控制策略提高了整车系统的效率,维持了蓄电池的荷电状态在合理的区间,同时使燃料电池也工作在高效区．     

基于随机模型预测控制的插电式混合动力汽车多目标能量管理策略

为了改善插电式混合动力汽车的燃油消耗和排放, 开展多目标随机模型预测控制策略的研究. 首先, 建立适用于模型预测的多元线性回归的发动机和电池模型, 建立融合燃油消耗和排放的多目标价值函数的模型预测控制, 随后, 基于随机驾驶员模型未来时刻的车速, 结合交通信息并利用动态规划(DP)算法进行参考电荷状态(SOC)优化, 进而建立多目标随机模型预测控制策略. 最后, 通过与DP, MPC等策略进行对比验证, 及给出两组不同权值进行多目标控制效果分析. 结果表明, 该策略的燃油消耗和排放最接近DP的控制效果, 且设置不同权重值可获得相应的控制目标, 说明该策略对提升燃油消耗和排放的多目标性能的有效性.     

Sensorless torque control scheme of induction motor for hybrid electric vehicle

In this paper, the sensorless torque robust tracking problem of the induction motor for hybrid electric vehicle （HEV） applications is addressed, Because motor parameter variations in HEV applications are larger than in industrial drive system, the conventional field-oriented control （FOC） provides poor performance. Therefore, a new robust PI-based extension of the FOC controller and a speed-flux observer based on sliding mode and Lyapunov theory are developed in order to improve the overall performance. Simulation results show that the proposed sensorless torque control scheme is robust with respect to motor parameter variations and loading disturbances. In addition, the operating flux of the motor is chosen optimally to minimize the consumption of electric energy, which results in a significant reduction in energy losses shown by simulations.