PWM整流器的无源滑模非线性控制

为提高三相电压型PWM (pulse width modulation)整流器的稳态与动态控制性能,提出了无源滑模非线性控制方案.基于PWM整流器欧拉-拉格朗口系统动力学模型,分析了系统内在无源特性.从全局能量角度出发,利用系统无源性,通过能量成形与阻尼注入方法,给出了PWM整流器的辅助设计系统.设计了滑模变结构电流内环控制器与PI(proportional-integral)电压外环控制器,同时采用基于饱和函数的准滑模控制方法解决了控制力的抖动问题.仿真实验结果表明,所提控制方法可实现三相电压型PWM整流器的单位功率因数控制与直流电压快速调节,同时具有很强的抗电网电压和负载扰动能力以及对于参数摄动的鲁棒性.     

基于LCL滤波器的电压型PWM整流器的研究

针对电压型PWM整流器开关频率附近的高次谐波污染电网,传统的电压型PWM整流器的控制策略都是基于两相旋转坐标系,存在电流交叉耦合项、计算量大的问题,提出了一种两相静止坐标系下基于LCL滤波器的PWM整流器的控制算法。该算法利用Clark变换系将三相静止坐标系下的电压型PWM整流器系统变换到两相静止坐标系下的电压型PWM整流器系统,避免了两相旋转坐标系下的电流交叉耦合项;采用准谐振调节器控制电压型PWM整流器的电流,实现了电流的跟踪控制。Matlab仿真结果验证了该算法的正确性和可行性。     

基于SABER的PWM整流器滞环控制仿真

交直交传动的核心部件就是牵引变流器,它主要分为网侧变流器和电机侧逆变器。单相电压型脉冲整流器是牵引传动系统的一个重要组成环节。该文简要介绍了单相电压型脉冲整流器的工作原理,利用SABER仿真软件的MAST语言编写了单相电压型脉冲整流器的控制程序,采用滞环电流控制的控制策略,产生脉冲整流器的PWM控制信号。根据供电电网电压及中间直流回路电压给定,对主电路的元件参数进行了选择和优化。仿真结果表明,滞环电流控制算法简单,直流侧电压脉动小,交流侧电流和电源电压同相位,功率因数接近于1。     

电压型PWM整流器电流控制策略研究

对单相电压型PWM整流器(VSR)间接电流控制和滞环电流控制进行了研究.在分析其工作原理的基础上,分别建立了单相VSR间接电流控制和滞环电流控制的数学模型;随后在Matlab/Simulink仿真环境中搭建了两种控制策略的仿真模型,并进行仿真.仿真结果表明,间接电流控制的优点是控制简单,一般无需电流反馈控制,其主要问题是电流动态响应慢,对系统参数变化敏感;而滞环电流控制弥补了间接电流控制的不足,提高了控制系统性能.     

基于固定开关频率控制策略的三相PWM整流器的建模与仿真

介绍了三相PWM整流器的数学模型,分析了固定开关频率控制策略的原理,同时利用电压电流双闭环构建了PWM整流器控制结构,并在Matlab软件中对固定开关频率控制策略进行了仿真。通过直流侧电压和交流侧电流波形验证了固定开关频率控制策略的可行性。最后分析了PWM整流器关键参数的设置对交流侧输入电流谐波含量的影响,给出了一个较为合理的滤波电感参数。     

三相电压型PWM整流器模型预测直接功率控制

通过对三相电压型PWM整流器传统直接功率控制(DPC)引起的开关频率不固定,网侧电流谐波分量高,系统调节时间长等问题的分析,提出一种电压型三相PWM整流器模型预测直接功率控制方法,应用模型预测理论构建目标函数并对目标函数进行求偏导,对下一个采样周期的有功功率和无功功率变化进行预测,将模型预测理论与二阶拉格朗日插值法相结合进行功率修正,实现了有功和无功功率的实际值与预测值的误差最小,并采用空间矢量脉宽调制(SVPWM)产生PWM信号驱动整流器功率开关,实现固定的开关频率;仿真结果表明,本方法具有良好的动态和稳态性能,系统对电感参数的变化不敏感,有效降低了交流测电流总谐波失真(THD),提高了交流侧功率因数。     

三相PWM整流器基于电容能量的电压控制策略

三相电压型PWM整流器广泛采用在d-q同步坐标系的双闭环控制,即内环控制输入电流,外环控制输出电压。在这种控制方式中,电压外环通常采用线性PI控制。由于整流器输出电压与有功电流之间是非线性关系,线性PI控制不能反映整流器的非线性本质,使系统的控制性能受到限制。通过对整流器电压方程进行深入的分析,提出了一种以电容能量作为变量的新型电压控制策略,使得电压的控制实现了线性化,提高了输出电压的动态响应性能。仿真结果验证了提出方法的有效性,具有一定的实际应用价值。     

PWM整流器的径向基函数神经网络控制新方法

提出了一种用于PWM单位功率因数整流器的神经网络(neural network， NN)控制方法．运用预测电流对电压型PWM整流器的有功、无功电流实现解耦，电压环采用基于径向基函数(radial basis function， RBF)神经网络自适应调整参数的PI控制器．仿真结果表明，这种PI控制器可以在线调整PI参数，快速跟踪整流器的变化过程，使PWM整流器获得较好的动、静态特性，并对电网负载扰动有较强的适应能力．     

大功率三电平PWM整流器无权值系数预测控制

针对传统预测控制算法中成本函数的权值系数设计复杂的问题,提出了一种大功率三电平PWM整流器无权值系数预测控制算法。在引入目标跟踪误差容许界限区间的基础上,计算电流指令跟踪与中点电位调节多目标满意优化控制的Pareto优解集:当Pareto优解集为空集时,利用基于控制偏差程度衡量函数的电流指令跟踪与中点电位调节目标成本函数,消除了传统预测控制中成本函数的权值系数;当Pareto优解集不为空集时,设计了一种新型开关损耗成本函数,实现了整流器低开关频率控制。仿真结果验证了该算法的有效性及动态性能。     

基于单片机80196MC控制的三相PWM整流器的研究

本文提出一种简化的三相PWM整流器的控制方法。该方法基于负载电导控制器得到指令电流信号,然后将该指令电流信号变换为整流器输入侧的指令电压信号。这种简化控制方法采用空间矢量脉宽调制（SVWPM）技术,计算出开关管占空比,从而合成指令电压。这种控制方法具有空间矢量调制的快速动态响应特性,且可以在普通的单片机上实现。     

基于改进SVPWM算法的三电平PWM整流器研究

分析了三电平中点钳位式整流器的拓扑结构,在d-q旋转坐标系下建立了其基于开关函数的数学模型,通过双闭环控制实现了电流的d-q轴解耦,使整流器的动态性能得到改善;针对传统的SVPWM算法在扇区判定和矢量作用时间求解过程中需要进行大量复杂的三角函数运算的缺点,提出了一种基于非正交60°坐标系的SVPWM算法,优化了三电平整流器的矢量运算过程。仿真和实验结果验证了该算法的正确性。     

基于VSG微网储能变流器无缝切换控制策略研究

针对微网储能变流器采用状态跟随控制器进行切换的过程中存在微小电压、电流扰动等问题,本文提出了 一种基于线性自抗扰控制器(LADRC)的无缝切换控制策略.在采用P/Q控制和VSG控制相互切换方法的基础上,将电流内环控制器改成线性自抗扰控制器.通过设计一个状态观测器LESO实时在线观测估计输出变量直轴、交轴电流id、iq以...     

新型爬山算法在大惯性风电系统中的应用

针对风力发电风速的随机性和不确定性,以及大惯性永磁风力发电系统输出功率受风机机械功率和所储的机械势能的变化率的交叉影响特点,提出一种基于爬山搜索法的新型最大风能捕捉算法。为了得到较宽的变速范围,在三相二极管整流器和PWM逆变器之间接有升压斩波器,新型爬山算法采用最佳直流电流控制,调节输入直流电流以跟从最优的参考电流,产生不同转矩控制电机的转速实现最大功率跟踪,并在爬山算法基础上添加数据存储和输出功能,避免了盲目的爬山搜索。最后通过Matlab对一个50kW永磁直驱风力发电系统进行了仿真分析,对比了传统爬山算法与新型爬山算法在最佳功率点跟踪上的差别。仿真结果验证了该算法的可靠性,表明新型爬山算法在大惯性变速恒频风力发电系统中具有更好的实用性。     

Controllability of rectifiers and three point hysteresis line current control

This paper analyzes the stability and switching controllability properties of a single-phase PWM rectifier and its relationship with parameter uncertainty. Based on this analysis, a switching control strategy is proposed that has as objectives (i) to achieve input current tracking and low current THD (total harmonic distortion) as well as (ii) to regulate the output voltage in spite of perturbations. The proposed control does not require a PWM generation step design. Numerical simulations and experimental tests in a 1 kW prototype demonstrate the effectiveness of the proposed controller and illustrate the limits of system's controllability.     

井下局部通风机储能型变流器控制策略研究

针对传统集中式变流器的结构已无法满足井下通风机应急供电需要的问题,设计了一种集充放电为一体的双级式井下局部通风机储能型变流器,该储能型变流器既能在系统停电时作为应急电源使用,又能实现电网正常运行时的无功补偿功能。提出了双级式储能型变流器的控制策略:当局部通风机的双回供电线路正常工作时,储能型变流器处于在线运行模式,PWM逆变器采用P/Q控制策略,此时主要对蓄电池进行充电并对电网进行无功补偿;当局部通风机的双回供电线路出现故障时,储能型变流器处于应急供电模式,PWM逆变器采用V/f控制策略。提出了一种基于状态反馈共电流内环的平滑切换控制策略,将V/f控制器状态与P/Q控制器的输出反馈至输入,用以解决储能型变流器在应急供电和在线运行时2种运行模式切换过程中产生的电流冲击问题,实现储能型变流器的平滑切换。仿真结果表明:在2种运行模式下,该控制策略可使变流器实现稳定运行,并能够实现平滑切换,具有较好的稳态与动态特性。     

基于虚拟磁链的PWM整流器直接功率控制新调制策略

分析了PWM整流器虚拟磁链直接功率控制(DPC)的工作原理与特性;针对由于传统开关表构造的不足导致系统调节能力不稳定的问题提出了一种基于虚拟磁链的PWM整流器直接功率控制新调制策略,通过重新构造开关表的方法来改进整流器的调节能力与输入输出性能。仿真结果表明,该调制方法使无功电流在靠近整流器电压矢量附近区域内的失控现象得到明显削弱,能够有效地对有功功率和无功功率进行控制,使整流器更接近单位功率因数运行。     

基于功率预测模型的单相PWM整流器直接功率控制

提出一种基于功率预测模型的单相PWM整流器控制策略.该控制策略通过构造与网侧电压、电流正交的虚拟电压、电流分量来形成-坐标系;在采用瞬时功率理论及功率预测算法获得电路有、无功变化量的基础上,推导了整流器交流侧的电压控制矢量,并采用单极性调制方法来保证整流器工作频率的恒定;由于取消了电流调节内环,该控制策略具有控制系统设计简单、电路抗扰动能力强、系统动态过程短等特性.仿真结果验证了所提出的控制策略的有效性.     

基于单周期控制的三相降压整流器的研究

分析了单周期控制技术的基本原理,提出了一种基于单周期控制的三相三开关降压整流器。该装置运用单周期控制技术,可以在每个开关周期控制输入电流跟踪正弦参考量,从而实现低电流谐波畸变和高功率因数。该控制器不需要乘法器,控制方法简单、可靠。最后给出了仿真结果。