交流不对称工况下MMC环流抑制与电容电压均衡协调控制策略

交流电网不对称工况下,模块化多电平换流器传统环流抑制及电容电压均衡控制策略虽将2倍频环流有效抑制、桥臂内部子模块能量得到平衡,但由于三相桥臂电压仍不对称,换流器损耗问题未明显改善.针对该问题,文中提出了一种环流抑制与电容电压均衡协调控制策略,考虑相间及同相上、下桥臂间能量转移问题,在传统2倍频环流抑制基础上增加直流环流...     

4种模块化多电平逆变器调制策略对比分析

介绍了模块化多电平逆变器,分析了环流抑制方法以及子模块间电容电压平衡策略.在多电平结构的调制策略中,选取载波重叠调制方式、最佳电平逼近调制方式和载波移相调制方式以及一种PWM(pulse width modulation)和最佳电平逼近相结合的混合调制策略,在Matlab/Simulink中搭建三相带对称负载逆变系统仿真平台,改变调制策略得到相关结果和参数,得到了输出电压波形的波形图和FFT(fast Fourier transformation)分析结果,分析了其谐波成分的不同规律,相互比对后发现从不同的标准来衡量调制策略的优劣时,排序结果有差异,为根据实际情况适合采用哪种调制策略提供参考.     

二极管箝位式五电平变换器直流侧电容电压的控制

多电平变换器能产生多阶梯、低失真电压波形，特别适合于大功率高电压场合。在多电平变换器中，二极管箝位式由于具有不需要独立的直流电源、控制简单等优点倍受青睐。但由于它存在直流侧电容电压不平衡问题，因而还未能够在有功功率变换中得到广泛应用。在整流器侧采用电压电流双闭环控制方法，实现直接电流控制与空间矢量法的结合，经MATLAB仿真验证了该方法的有效性。     

模块化多电平换流器电容电压优化均衡法研究

在模块化多电平换流器的传统子模块电容电压排序均衡方法中,算法排序在子模块数目较多的情况下存在运算量大、开关动作频繁等缺陷。因此,为了减少子模块排序运算量,降低开关频率,该文提出了基于改进归并排序的 MMC电容电压均衡法。首先,对引入的归并排序算法均衡工作机理展开了简要叙述,在此基础上,针对算法单次排序比较次数高对算法进行优化处理,进而减少了单次排序运算过程中算法所需的比较次数;并立足于简化后的归并排序算法,引入子模块之间的最大电压偏差比例值,实现降低排序频率与开关损耗,从而形成了具有优越性能的改进归并排序均压控制方法。最后,运用 Matlab/Simulink仿真平台搭建了模块化多电平换流器的直流侧电容电压均压控制模型验证所提改进归并排序均压方法的可行性与有效性。     

基于电压电平的MMC模型预测控制

为了实现对模块化多电平变换器(MMC)的优化控制,该文设计一种基于电压电平的MMC模型预测控制策略。基于桥臂电压和与差的关系推导MMC系统的数学模型,由数学模型设计具有分层结构的模型预测控制器;控制器中的成本函数设计综合考虑交流电流控制、环流抑制控制和桥臂能量平衡控制;成本函数将选择出最优电压电平为脉宽调制器提供电压参考。此外,子模块电容电压平衡控制使用单独的控制回路实现。最后,搭建MMC的半实物仿真测试系统。稳态和动态测试结果验证了新型控制策略的效果。     

矩阵变换器-永磁同步电机系统的共模电压抑制

基于矩阵变换器有效开关模式,分析了矩阵变换器供电时电机共模电压的产生机理,结果表明:采用空间矢量调制方法时,共模电压的最大峰值与零矢量的开关状态有关.为了减小矩阵变换器输出共模电压,对输出电压零矢量开关状态组合形式进行了修正,将60°相区内的一个零矢量用2个不同状态的零矢量替换,使共模电压最大峰值降低到原来的1/3.最后对实际的矩阵变换器-永磁同步电机驱动系统原理样机进行了仿真和实验分析,验证了理论分析的正确性和改进的零矢量状态的有效性.     

DSP空间电压矢量细分直接转矩控制系统的设计

采用一种新的基于TMS320F240 DSP高速数字信号处理器实现的SVPWM空间电压矢量细分脉宽调制技术,代替SVPWM空间电压矢量脉宽调制技术,并在直接转矩控制变频调速系统中进行调试,证实了该方法的可行性。     

一种新型嵌入式水泵专用变频控制器设计

针对水泵的具体使用特点,应用DSP电机控制芯片ADMCF328和PIC单片机设计了嵌入式的水泵专用变频器.该变频器采用空间矢量调制技术,提高了电源的利用率和电机的低速转矩;由PIC单片机实现了键盘显示等功能,并通过串行方式与ADMCF328进行通讯联系;同时增加了别具特色的"巡检"等功能,使之使用更加方便,更具有专业化的特点.给出该变频器的系统结构原理电路,以及空间矢量调制技术的DSP实现原理,分析了其相电压波形并得到了实验验证.     

双半桥子模块MMC的降频降复杂度运行策略

为了改善模块化多电平换流器(modular multilevel converter, MMC)中电容电压均衡难度大和换流站运行损耗高的问题,本文针对双半桥子模块(double half bridge submodule, D-HBSM)设计了一种降频降复杂度运行策略。首先介绍了D-HBSM的串联、并联、旁路工作模式,根据桥臂输出电平数目推导了处于三种工作模式的子模块数。接着,基于子模块轮换思想,分别设计了适用于高压与中低压直流系统的D-HBSM工作模式确定方法。此外,对比了不同电压等级直流系统中D-HBSM与HBSM的运行损耗,体现了D-HBSM的降频效果。最后,基于MATLAB/Simulink的仿真结果表明,所提降频降复杂度运行策略的能够有效改善换流器运行特性。与传统HBSM相比,在相同的电容电压一致性的前提下,D-HBSM的子模块电容利用率提高至70%,高压直流系统中开关频率降低50%,计算负担减小75%。     

超级电容串联均压研究

超级电容器因其具有比功率高、充电速度快以及循环使用寿命长等特点,成为近年来重要的储能设备之一。超级电容器串联使用时,单体状态的一致性问题是制约其使用寿命和故障率高的主要因素。对超级电容组进行均衡管理具有十分重要的意义,本文针对超级电容器在串联应用中存在的问题,介绍了几种均压控制的方法,实现了串联超级电容器组的电压均衡,使超级电容器组延长有效使用寿命,提高超级电容器的工作可靠性。     

变电站电压无功综合控制系统的设计

针对现有变电站电压、无功控制装置存在的问题,提出了一种电压无功控制方案.该方案控制策略以实时计算数据为基础,控制精度高,有效避免了无效调节,符合电力系统自动化的发展对控制装置的要求,并具有开发周期短、可靠性高、系统扩展方便的特点.     

足球机器人控制系统的设计与实现

针对足球机器人控制系统存在智能性不高以及性能扩展局限性的问题,设计利用ARM9处理器、运动控制芯片LM629以及功率放大芯片L298构建足球机器人的控制系统.该控制系统简化了整个机器人系统的软硬件设计,提供了高性能、高精确的系统控制,减轻了设计的工作量,并使系统反应快、伺服刚性大.真实环境中的实验及比赛结果证明,该控制系统具有比较高的精度和稳定性,以及较好的实时性,系统设计合理、可行.     

特高压交直流混合电网无功电压特性与电压控制协调系统设计

特高压直流通道将承担金沙江流域水电大规模输送任务,形成了四川特有的特高压直流多送端局面.自动电压控制技术(AVC)已在电网调度控制中得到广泛应用,而当前AVC系统并未考虑特高压直流系统接入后带来的影响.分析四川特高压直流系统投运后近区电网电压的新特点,讨论建设协调电压控制系统的必要性,提出四川电网特高压交、直流混合电网协调电压控制系统设计方案.该方案正在四川电网D5000平台上实施,并预计可获得良好的技术经济性能.     

传输控制协议的研究

传输控制协议软件一般位于操作系统的核心,这给传输控制协议的研究和调试带来了很大的困难.在SunSolaris平台上,使用系统提供的DLPI接口和有关多线程的系统调用,构建了一个传输控制协议调试系统,简化了调试过程.     

自由摆上目标动态平衡控制系统的设计

摆系统因具有高阶次、不稳定、非线性和强耦合等特性而广泛用于控制理论算法的研究与验证中．为达到摆上目标的高精度平衡控制,采用意法半导体有限公司的先进单片机为控制核心,搭配步进电机及其驱动电路、倾角传感器和显示电路搭建了动态平衡控制系统．软件上对倾角传感器数据进行平滑滤波,并采用了智能模糊比例积分控制算法．最后依靠搭建的实验系统进行了重复测试实验,并通过图像传感器采集了光斑在视场内的稳定误差曲线．结果表明,在摆的周期运动过程中,摆上激光笔打出的光斑基本稳定在小幅度范围内,实现了较高精度的平衡控制．     

基于FPGA的控制系统高效通信架构的设计与实现

为实现分布式系统高效数据传输和控制实时性要求,提出一种应用于集散控制系统的实时、高效通信架构(控制系统内部扩展总线),并且具体地给出总线接口的软硬件设计方法及总线协议的设计方法.通信架构主要由可编程逻辑阵列(FPGA)、复杂可编程逻辑器件(CPLD)及ARM7嵌入式微处理器构成,在保证总线高速传输特性的基础上,实现了目标模块无冲击热插拔.在总线接口上,采用双通道和并行通信设计以提高系统的传输效率,采用通道间热冗余设计以提高总线传输的可靠性;在总线结构上,采用高效的二级缓冲和电气扩展以提高系统的可扩展性和柔性.该架构方案在控制系统原理样机上得到应用验证,结果表明具有良好的实时性和可靠性.     

基于FPGA的控制系统高速总线的设计与实现

为了提高控制系统的通信速度和效率,研究高速总线的系统架构,设计并实现具有高实时性,高吞吐率,易扩展等特点的基于现场可编程逻辑门阵列(FPGA)的控制系统高速总线(LHSB),物理层采用多点低压差分信号(M-LVDS)标准,实现256 Mbps的高速串行通信,数据链路层通过实时的链路状态维护实现多路径优化选择的网络冗余,保证通信可靠性的同时使带宽的利用率最大化.通过Xilinx XC3S400A FPGA对设计方案进行实现和实际测试,结果表明,高速总线与当前主流的控制系统总线相比,通信速度和实时性能有了明显的提升,并最大程度的满足上层应用的需要.     

远程控制实验Web系统设计和开发

以AE2000B型过程控制装置为研究对象,介绍了远程控制实验Web系统的设计和开发的原理,结合系统软硬件结构、控制算法设计等远程控制实验的关键技术和实现方法,开发出相应的远程控制软件.使用Java Applet嵌入到Web中来实时显示液位曲线,使用户可以直观地观察液位变化.所开发的系统界面友好,操作简单,人机交互性强.用户可以选择不同的显示对象,获得相应对象的实时数据.该软件通过校园局域网,对实验室三阶水槽控制系统进行远程控制,实验结果验证了软件的有效性和可行性.