基于滑模控制的能馈型交流电子负载的研究

为了提高直流能馈型交流电子负载系统中输入电流控制的跟踪性能和抗干扰性能,提出一种基于新型的变指数趋近律的滑模控制器设计方法。采用比例积分滑模面减小输入电流跟踪过程中的稳态误差。通过新型的变指数趋近律实现快速跟随输入电流指令。用双曲正切函数替代开关函数来减小抖振现象。同基于一般指数趋近律控制器的对比仿真表明,所提出控制器使输入电流控制不仅获得了较快的跟踪性能和较好的抗干扰性能,而且进一步减小抖振现象。     

能馈型交流电子负载直流电压分析及控制技术研究

能馈型交流电子负载结构为交直交两级结构,直流部分稳定是两级解耦的前提,为达到负载模拟及实时逆变并网的要求,直流电压稳定控制研究十分必要。从整体角度建模,分析了交直交电参数耦合关系以及动态功率平衡问题,根据直流电容等效电路图,着重分析直流电压波动的原理,提出了直流电压外环控制策略,并通过仿真进行了验证,结果表明该控制策略可行,对交直交系统稳定具有重要意义。     

用于小型断路器特性试验的能馈型电子负载设计

为满足“双碳”目标下小型断路器特性试验需要,针对传统重复控制方法动态性能较差的问题,提出一种用于小型断路器测试的能馈型电子负载双模比例（proportional integral,PI）控制策略。该策略采用奇、偶次谐波内模相并联的结构作为改进型内模,并与PI控制器结合,既能有效抑制奇、偶次谐波,又能实现对指令电流的快速精确跟踪。搭建能馈型电子负载仿真模型,并研制装置样机。仿真与试验结果相吻合,验证了所提方法的有效性。结果表明,该能馈型电子负载能在启动后的3个基波周期内达到稳定的电流输出,并能在半个基波周期内完成电流切换。同时,在满载条件下输出电流畸变率、输出误差和能量回馈效率分别为2.98%,0.2%,92.4%,满足小型断路器特性试验要求。     

直流电子负载设计

本系统设计以单片机为控制核心的电子负载．恒流方式时不论输入电压如何变化（在一定范围内）,流过该电子负载的电流恒定,且电流值可经单片机处理后经DAC0832芯片,使电流输出范围为100-1000mA,步进为10mA在数码管上显示数据．电压、电流检测信号经ADC（TLC2543）反馈到单片机进行处理,并由LCD1602显示数据,此外还加入自动过载保护电路,测试结果良好．     

基于单周期控制的单相交流电子负载的研究

为实现交流电子负载模拟阻性负载以及任意功率因数的感性和容性负载,基于单周期控制建立了包括电压型PWM整流器与单周期控制器两部分的单相交流电子负载模型.其中,PWM整流器采用单极性调制方式,控制器采用双环控制,其外环为直流电压控制环,内环为交流电流控制环.然后利用Matlab/Simulink软件对在不同属性负载下的单相交流电子负载进行了仿真.仿真结果表明：单周期控制单相交流电子负载能够较好地完成各种负载特性的模拟,抗扰性强,响应快,阻性、阻感性、阻容性3种负载的响应时间分别为100ms、160 ms和170 ms,验证了单周期控制策略的有效性和实用性.     

实时调节型直流电子负载的设计与实现

一种基于DSP的高精度数字电子负载控制系统采用TMS320LF2812为微处理器,利用DSP内部集成的模数转换器采集电流和电压值,并经过PID算法处理控制DA输出,该输出进行功率放大后控制MOSFET漏源电流,从而使受控对象在要求的时间内达到设定的参考值.研究着重阐述了系统的结构、工作原理、软硬件的设计,对系统设计的特点进行了详细的说明,并给出了系统控制效果测试图.实验结果表明:该系统具有稳定性强、调节速度快的特点,很好地满足了系统实际测试要求.     

一种改进型单周控制的交流电子负载研究

为了克服交流电子负载中单周控制技术负载稳态和瞬态抑制能力较弱的问题,提出主电路整流器采用单极性调制、控制器采用改进的带斜坡补偿的单周控制技术与比例积分(PI)技术相结合的方式.通过PI调节器参数可按照实际情况进行调整,减少元件非理想性带来的稳态误差,增大负载调整范围,提高系统的动态特性.应用上述方案设计1kVA交流电子负载实验样机.实验结果表明,该方案简单易行,能够较好地实现单相测试电源的各种阻抗特性模拟.     

基于分数阶PID控制的交流电子负载的研究

目前,交流电子负载作为测试电源好坏的检测装置,功能全面,可以模拟任意真实负载.这种交流电子负载包含两部分,一是负载特性模拟单元,其二为能量回馈单元,本文主要研究对负载模拟单元的控制,该单元由两个环节组成:电流跟踪环节和指令电流信号产生环节,其中电流跟踪环节由PWM整流器来控制实现,而研究的关键是如何更好的实现电流的准确跟踪,本文提出了一种新的控制算法,即分数阶PID控制,完成从被测交流电源实际发出的电流信号快速且准确的跟踪上指令电流信号,完成电子负载对待测电源呈现设定的负载形式,完成负载的模拟功能.最后利用matlab仿真软件,在simulink环境下搭建该模拟负载控制单元的仿真模型,仿真结果证明了该控制方案的可行性与合理性.     

馈能式缓冲器的研究

本介绍一组由无源器件组成的开关辅助电路,其广泛应用于由高频电力电子器件作为单端电源转换开关的馈能式缓冲电路中,并对无源无损耗缓冲器的特性和应用进行了探讨。     

基于STC8的模块化数控直流电子负载设计

针对电子负载智能化程度不高,难以灵活选择功率的问题,完成了模块化数控直流电子负载的设计与制作。系统以STC8单片机为核心,控制负载模块工作在CC、CV、CR等不同模式,并能够自动测试和计算负载调整率等相关参数。模块化的设计使用户可以根据实际需求增减模块数量,灵活配置电子负载的功率,降低整机成本、提升性能。     

基于电压型PWM整流器的电子负载研究

提出了一种基于电压型PWM整流器的电子负载系统结构,分析了其实现原理,包括主电路结构和控制方法．主电路采用单相电压型PWM整流器拓扑结构,及三角波比较的电流跟踪控制方法．在MATLAB中进行仿真研究．仿真结果表明,此方案能够模拟各种设定的负载形式,具有实用性．     

电磁式馈能悬架技术研究综述

悬架是车辆的重要组成部件,是保证车辆行驶平顺、操纵稳定的重要装置。随着汽车电动化、智能化的不断发展,传统悬架已越来越不能满足人们对车辆更高舒适性和安全性的需求,主动悬架、馈能悬架技术日趋成熟,其中尤以电磁式馈能悬架为代表的悬架技术逐渐成为研究热点。分别梳理了3类电磁式馈能悬架的发展历程,总结概述了3类悬架的性能优劣,在此基础之上,探究了电磁式馈能悬架目前存在的技术难点,结合当前汽车技术发展趋势指出了电磁式馈能悬架未来的发展方向,为电磁式馈能悬架技术的研究提供了重要的参考价值。     

液压式馈能减振器的外特性及馈能特性分析

为了使悬架减振器在改善汽车行驶平顺性的同时完成振动能量的回收,首先以某品牌减振器为原型设计一种实用新型液压式馈能减振器的原理及结构,依据工作原理构建该减振器的油液流动中流量与压降之间的关系理论模型;然后在AMESim中建立等效参数化仿真模型分析所设计的液压式馈能减振器的外特性及能量回收特性能否满足实际工作需求;最后在Simulink中进行液压式馈能悬架总成AMESim模型与路面时域输入模型的联合仿真,分析此减振器装车后在实际路面激励下对车辆平顺性的影响及能量回收效果.分析结果表明:此液压式馈能减振器压缩/复原行程阻尼力符合减振器阻尼力允差的国标要求;示功图形状饱满无明显畸变,体现出良好的外特性,满足减振器的设计要求;馈能特性符合最初设计的只在压缩行程回收能量的思想;馈能特性曲线呈现出显著的峰值特性并受到减振器高频响应特性的影响;悬架平顺性满足行驶要求,实际行驶中具有一定的能量回收潜力.本文所设计的液压式馈能减振器基本能达到预期目标,对节能减排有借鉴价值.     

一种单相全桥交流电子负载单周期控制策略

分析基于单相全桥拓扑结构的交流电子负载模拟器原理,介绍该负载模拟器单周期控制策略。在此理论基础上进行仿真实验,并从负载模拟精度和动态响应速度两个方面,将单周期控制策略和PID控制策略进行比较。仿真实验显示,单相全桥AC/DC拓扑结构结合单周期控制方法,不仅可以大大提高电子负载模拟精度,还能快速抑制电源干扰,是一种实用的交流电子负载模拟器控制策略。     

多馈入直流功率调制换相失败特性研究

多馈入高压直流输电系统中,直流功率调制可以起到多回输电通道间功率支援和阻尼振荡的作用,但功率调制过程中,幅度与上升时间控制不当会引起逆变站换相失败。给出了引起换相失败的直流功率调制临界指标,理论推导熄弧角、受端交流系统强度、系统的控制方式对该临界指标的影响,并仿真验证上述三个因素对直流功率调制的影响。基于多馈入高压直流输电系统,分析并验证直流功率调制造成的换相失败不会引发多馈入直流间同时换相失败。所作研究及成果为多馈入直流输电系统中直流功率调制和换相失败的研究提供参考。     

直流多馈入电网生存性评估方法

换流站作为大容量无功负荷,对直流落点地区电网电压支撑能力带来了压力,需要对换流母线在低电压下的生存性进行评估。以直流系统的额定传输功率、换流母线额定电压与系统可以容忍的最小三相接地阻抗(临界阻抗)来衡量多馈入直流系统状态生存性指标。在评估多馈入系统换流母线状态生存性时,设计考虑低压限电流的交直流连续潮流算法。运用PSCAD/EMTDC仿真软件构建基于benchmark模型的双馈入直流系统模型,验证了该文方法的可行性。     

多馈入直流系统换相失败分析

针对传统最小电压降落法在判断换相失败时准确性不高的问题,提出了新的换相失败判据。为了明确故障阻抗对换相失败的影响,分别通过两种方法：灵敏度分析法和节点阻抗矩阵法详细分析了故障阻抗与换相电压的数学关系。第一种方法能全面分析各种因素对换相电压的影响;第二种方法在一定的假设条件上得到了更为直观和简洁的换相电压表达式,可作为一种快速分析方法。基于两种换相电压分析方法,分别给出了当地换相失败和同时换相失败时的临界故障和临界耦合阻抗的求解方法。仿真分析表明,改进的换相失败判据准确度很高;同时由两种换相电压分析方法所得到的换相电压表达式也具有一定的准确性。最后,详细分析了交流故障、负荷特性以及系统参数对换相电压的影响,并得到了一些具有指导意义的普遍结论。     

滚珠丝杠式馈能型减振器的结构设计及参数匹配

根据前期研究对滚珠丝杠式馈能减振器结构进行了重新设计。从所匹配的传统减振器速度-力特性出发,利用概率统计的方法对1/4悬架仿真结果进行分析。以提高馈能效率为目标,对馈能电机的峰值功率、转速以及基速比进行了匹配。从结构和效率两方面对丝杠参数进行了匹配和校核。结果表明,所设计和匹配的馈能减振器满足实际使用要求,并且能够高效地回收悬架振动能量。