鲁棒与PR控制器对比分析及在中频电源中的应用

为提高中频电源的动态性能和鲁棒性能,将鲁棒控制器应用到中频电源控制当中.在建立控制对象数学模型的基础上,把负载和滤波器电感参数作为不确定因素,基于μ分析与综合方法设计了一个鲁棒控制器.仿真和实验结果表明:动态响应速度比采用双环准PR控制器的中频电源提高了一倍,动态过程中电压的波动也降低了将近40%,且鲁棒性能更好.采用鲁棒控制器的中频电源不仅可以实现无静差跟踪和渐进稳定,而且还具有良好的鲁棒性能以及抗负载扰动能力.     

基于准PR控制的三相光伏并网逆变器研究

在光伏发电并网过程中,为避免光伏发电系统的耦合影响电网质量,提出一种更为简单的三相并网逆变器的控制策略。利用MATLAB/SIMULINK建立在两相静止坐标系下三相并网逆变器的数学模型,采用外环为功率环,内环为电流环,选择准比例谐振(PR)控制器实现电网电流的控制,最后得到了三相并网逆变器的控制系统。通过仿真实验,验证了控制策略的可行性。     

磷酸铁锂动力电池动态SOC状态下的分选

磷酸铁锂动力电池是以单体电池在50%SOC状态下的静态开路电压、交流内阻和容量为标准进行分选配组的,但在实际使用过程中电池管理系统所检测到的是单体电池的动态电压,而动态电压与静态开路电压并不一致,因而实际结果并不理想。本文在此基础上,以单体电池脉冲过程中的动态电压差为参数进行分选,并对分选后的多块电池组装后进行测试,取得了良好的结果。     

基于PR控制器的APF电流跟踪控制策略研究

分析了基于同步谐波旋转坐标系下的电流跟踪控制策略,研究基于PR控制器的静止坐标系下的电流控制方法。理想的PR控制器在谐振频率下增益为无穷大,可以实现谐振频率相同的正弦信号无静差控制。因此,在PI控制的基础上通过分析并联谐振控制器,实现对特定次谐波进行重点补偿。     

车载方波电源的设计

为在汽车上使用普通家用电器设备,采用推挽式功率变换电路研制了车载方波电源逆变器。该电源以TL494为控制芯片,输出推挽信号驱动MOSFET的导通与截止,通过设计的高频脉冲变压器输出幅值220V,正负交变的方波信号。实验结果表明,设计的车载方波电源能满足普通家用电器设备使用的要求。     

基于滑模观测器的锂离子动力电池荷电状态估计

基于混合动力脉冲功率特性试验数据辨识得到了锂离子动力电池的等效电路模型参数,提出了基于滑模观测器算法的动力电池荷电状态估计方法.设计了滑模观测器,最后进行了算法验证.结果表明,对FUDS工况,应用滑模观测器算法进行荷电状态估计的最大误差为1.17%,方差为0.00004,比传统算法获得了更好的估计精度和鲁棒性.     

初级侧控制准谐振LED驱动电源的研究

针对LED驱动电源设计上所存在的问题,本文基于初级侧控制及准谐振技术,设计了一款12W的LED照明驱动电源,该电源采用单端反激式准谐振电路作为其主电路拓扑,并在其前端增加了boost功率因数校正电路,主电路和功率因数校正电路的开关管均由一个控制芯片iw3614统一控制;同时,给出了初级侧控制的准谐振LED驱动电源的准谐振模式及恒压和恒流的控制原理及电源的各项设计参数,并做了准谐振开通、恒压和恒流等相关实验.实验结果表明,该电源实现了开关管的准谐振开通,输出电压稳定在30 V,输出电流稳定在372 mA,具有较好的恒压恒流特性;当输入电压在180～264 V变动时,功率因数均在0.96以上,电源的效率大约为82％,实现了功率因数校正与恒压恒流输出.该电源具有结构简单、恒压恒流特性好、开关损耗较小、功率因数高等优点,能高效、可靠地驱动LED灯工作.     

用于锻压模拟的动力项调整准逆算法

实体成形过程的数值模拟如锻压过程的模拟，由于所采用的算法导致很高计算代价，所以提高计算效率和稳定性，仍然是一个需要努力解决的问题．通常采用的两大类算法，即准静态隐式算法和动力显式算法。难以很有效地应用于这类问题的模拟，基于Newmark类的动力问题算法也会导致庞大的计算量．针对这类问题提出一种特定的算法．该算法基于准静态模型，又加入动力调整项．该方法使用动力项调整加强了刚度矩阵的对角线元素，因而可以使用一种准逆算法代替传统技术求解线性方程组．由于求解代价的显著降低，可以使用显式Runge-Kutta方法进行模拟过程的时间积分．这一方法预计可用于以合理的代价实现锻压过程的稳定和可靠模拟．     

中频电源的仿真及谐波分析

主要分析新型24脉波中频整流电源的整流原理,讨论网侧的谐波特性。利用MATLAB分析软件,根据实际设备参数分别对采用24脉波整流装置的中频电源与采用传统12脉波整流装置的中频电源进行建模,验证中频电源的谐波特性。仿真结果表明多相整流技术可使中频炉流入电网的谐波含量大大下降,有效改善输出波形。     

电池储能系统充放电控制策略仿真研究

在含有多类电源的供电系统中,对电池储能系统进行良好的控制可以使供电系统更为安全、稳定与经济的运行。基于储能电池充放电过程中的动态响应速度和控制性能,采用双闭环PI控制搭建了双向半桥DC/DC变换器,并在MATLAB/Simulink中搭建储能系统的整体模型,对储能电池的充放电控制过程进行了仿真实验。实验结果验证了模型的正确性以及控制算法的可行性和有效性。     

车用动力电池模组风冷散热分析

为了降低车用动力电池模组的最高温度、提高其温度分布一致性,以4×8等间距排列18650锂离子电池模组为分析对象,运用ANSYS Fluent软件对圆形进风口,圆形、半圆形及矩形出风口三种不同散热结构及尺寸电池模组温度场进行了计算。结果表明:矩形出风口散热结构电池模组的最高温度和温度变异系数比相同工况下圆形与半圆形出风口散热结构都小。当进口风速为1~3m/s,矩形出风口为40mm×50mm时,电池模组的最高温度和温度变异系数最小;当进口风速3m/s、矩形出风口为40mm×70mm时,电池模组的最高温度和温度变异系数最小。     

具有电池后备的微机测控系统电源设计

介绍了一个具有电池后备的微机测控系统的电源设计。此电源由AC／DC和DC／DC变换器产生系统所需的各种电压，由UC3906等元件组成“双电平浮充充电器”，由继电器完成主电／备电之间的切换，由检测电路判断电源部分的工作状态。本设计达到对电源部分的技术要求。     

基于离散随机电池模型的功率管理策略

依据离散马尔可夫电池模型理论,模拟出跟踪电池基本行为的离散过程,仿真结果显示模拟过程与理论推导相吻合.基于电池的放电模拟过程,分析了恢复效应对电池寿命和释放能量的影响,得出在脉冲式放电的情况下可大幅度延长电池使用寿命的结论.在此基础上总结并提出了几种电池的功率管理策略,通过仿真比较了每种优化策略的优势与不足.进而针对不同系统的性能要求,给出了电池功率管理策略的备选方案.     

高功率因数整流器控制策略仿真研究

对三相电压型PWM整流器运用空间矢量脉宽调制策略进行运行研究.首先建立PWM整流器的在abc坐标系数学模型,运用坐标变换推导dq坐标系下的数学模型.运用前馈解耦策略,得到整流器的双PI闭环控制结构,同时给出网侧电感和整流侧电容的计算公式.采用基于SVPWM固定开关频率电流控制策略,设计三相电压型PWM整流器.运用Matlab软件中Snmulink电力系统动态库仿真,结果表明,该方法使整流器在单位功率因数下运行,负载突变时,同样能保证系统的稳定性与快速响应,为工程实际应用提供了参数运算依据.     

车用阀控铅酸蓄电池及其充电控制策略

铅酸蓄电池在汽车上有广泛的应用,对车用铅酸蓄电池的特点、发展、性能影响因素以及阀控式铅酸蓄电池常用的充电方法、脉冲快速充电与谐振复合脉冲充电原理和充电电路的设计等进行了综述.提出应结合多种充电方法优点,并根据蓄电池状态的不同,进行分阶段的充电控制等良好的充电控制策略.     

纯电动赛车复合电源动力系统控制研究

提高纯电动赛车性能的关键在于提高其动力性,而制约电动汽车动力性的主要因素在于储能系统,提出了一种纯电动赛车用复合电源动力系统的研究方法与试验方案.首先确定复合电源的组成并建立数学模型,其次根据不同工况下复合电源的不同工作模式制定控制策略,最后搭建试验台对复合电源的性能与控制方法进行试验验证.所做研究工作提高了纯电动赛车复合电源动力系统的控制水平,对于提升纯电动赛车的动力性、延长蓄电池的使用寿命具有一定的现实意义.     

单体锂动力电池的携行电台供电电源直流变换控制技术

提出一种基于脉宽调制技术和滑模变结构控制技术相结合的新型直流变换电源控制策略,设计了一种连续电流模式下的升压直流变换电源滑模变结构控制器,将3．2V单体锂动力电池变换为满足携行电台供电要求的12V工作电源。通过Matlab／Simulink环境下构建控制器仿真模型,并对负载电阻和输入电压变化情况下的控制器性能进行仿真实验,结果表明该升压直流变换电源滑模变结构控制器在大范围扰动情况下的输出电压变化并不明显,稳态误差较小,动态性能良好,鲁棒性强。     

电动汽车用动力镍氢电池SOC建模与仿真

设计了一套镍氢电池充放电试验建模方案,对其充放电特性进行了研究和分析;得出了一系列镍氢电池的开路电压测试曲线;提出了一种考虑了温度对电池参数影响的集总参数等效电路模型.在此基础上,建立了一种基于状态空间的SOC递推算法,对镍氢电池的SOC值进行了仿真分析.