阵列式音圈电机定位控制系统的设计

根据光刻机光场均匀性校正器的定位控制特点,设计了阵列式音圈电机定位控制系统,提出了复合非线性反馈(CNF)结合干扰观测器(DOB)的控制算法。根据设计的控制系统物理模型,完成算法设计与仿真比较,并在实验装置中实现定位控制。仿真和实验结果表明,阵列式音圈电机定位控制系统和控制算法能够满足实际需求,且能抑制外界扰动,具有响应速度快、超调量低、定位精度高和鲁棒性强等优点。     

基于三相光伏微源的串联校正器参数设计方法

现有串联校正器的参数设计仍然采用工程试凑法,为此,提出了基于三相光伏微源的串联校正器参数设计方法。首先,针对微网中的三相光伏微源通常所采用的PQ控制,推导了更适合设计串联校正器参数的电流环数学模型。在此基础上,针对电流环这一恒值控制系统,基于线性系统控制理论提出了三种串联校正器的参数设计方案。最后,在MATLAB环境下采用算例验证并且比较得出具有最佳控制性能的方案;为了验证上述理论分析结果,在PSCAD/EMTDC环境下搭建了采用主从控制的微网平台,在不同的情况下,验证了理论分析所得的最佳方案,在实际模型中不仅使PQ控制的控制性能最佳,而且对v/f控制效果影响最小。     

三相单开关Boost型功率因数校正器的设计

三相单开关Boost型功率因数校正器的分析和设计较为繁琐,简化模型可使电路的分析入设计大为简化,利用简化模型对功率因数校正器进行了分析和设计,仿真和实验说明了分析和设计的正确性。     

暂态电能质量的在线检测与识别系统

设计了一套以虚拟仪器为平台的暂态电能质最在线检测与识别系统,提出了一种以移动离散小波变换为核心,结合有效值算法和模糊逻辑的设计方案,实现了目前常见6种暂态扰动信号的在线检测和识别,并通过扰动发生和结束时刻、扰动持续时间、扰动强度和扰动类型5项指标来对各种暂态电能质量信号进行描述,最后通过实验验证了所设计系统良好的实时性...     

基于单周期控制的有源功率因数校正器的研制

提高开关电源的功率因数,既能提高开关电源效率,又能减小对电网的谐波污染.本文中绍一种基于单周期控制(One-Cycle Control,简称OCC)的新型IR1150芯片构成的有源功率因数校正器.给出Boost型APFC系统的主电路结构.分析和讨论了OCC技术原理以及有源功率因数校正器工作过程和系统的硬件电路结构,并设计制作了400 W实验样机.实验结果表明,该校正器在宽输入电压范围(90～260 V)下能够正常工作,功率因数达到0.99.     

实现仪表传输函数最佳修正的数字方法

本文介绍实现仪表传输函数最佳修正的数字方法。在分析了脉冲波形通过仪表发生畸变的原因后,根据最小均方误差准则导出了最佳数字校正器的设计方法。由于这种校正器的插入,仪表输出脉冲波形的过渡过程得到缩短,仪表导致的畸变也得到一定的修正,从而使仪表或设备的分辨力获得较大的提高。除计算机模拟之外,本文还给出一个实验。计算机模拟和实验都很好地符合了理论上的结论。     

高功率因数Boost PWM整流器建模分析

讨论了有源功率因数校正器(APFC)的瞬态建模分析，应用Tellegen瞬时功率守恒定理建立单相和三相高功率因数(UPF)Boost PWM整流器的低频模型。忽略二阶小项， 得到小信号扰动下的时域线性方程。应用拉氏变换可得UPF Boost PWM整流器电压环开环的传递函数， 它含有右半平面(RHP)零点， 属于非最小相位系统。单相UPF Boost PWM整流器的RHP零点是时变的， 三相系统的RHP零点则是非时变的。以三相UPF Boost PWM整流器为例，讨论了非最小相位系统中控制器的一种频域设计方法。     

新颖单相高功率因数校正器的研究

提出了一种新颖的基于单周期控制的单相带中心抽头电感Boost功率因数校正主电路。完成了500W功率因数校正器的实验样机。实验结果表明,该单相高功率因数校正器的控制方法简单、可靠和通用。     

基于终端滑模控制的移动机器人轨迹跟踪

针对移动机器人受到外部不规则扰动时易出现速度和位姿误差跳变的问题,提出了一种基于扰动观测器的动态终端滑模控制方法。结合运动学模型,利用李雅普诺夫法设计虚拟控制器,进一步设计非奇异动态终端滑模轨迹跟踪控制器。为减小外部扰动对系统的影响,设计非线性扰动观测器对控制器进行扰动补偿。最后,将本文所提方法与自适应滑模控制方法进行仿真比较。结果显示,在第15 s扰动发生阶跃变化时,自适应滑模控制方法的线速度和角速度分别发生1.4 m/s和1.24 rad/s的跳变,而本文所提方法速度跳变幅度小于自适应滑模控制方法的1/10。仿真结果表明,本文所提方法可有效地抑制扰动对系统的影响,减小移动机器人速度和位姿误差的跳变幅度。     

三相功率因数校正器的临界条件控制法和间断时间控制法

论述了单开关三相升压式功率因数校正器的工作原理,给出了正器的三相输入电感电流不连续导通模式（ＤＣＭ）一个必要条件,及由此产生的二个具体条件;分析了单开关三相功率因数校正器的可控性,提出了单开关三相功率因数校正器的临界条件法和间断时间控制法。仿真结果表明这二种控制方法都能取得较好的控制效果。     

单开关三相高功率因数/低谐波校正器的控制

在研究了三相不可控整流桥的功率因数及波形校正原理和控制策略的基础上,提出了单开关三相高功率因数/低谐波校正器的两种新的变频率控制方法,即改进的间断时间控制法和改进的等面积控制法。分析了校正器的控制原理,给出了这两种控制方法的数字仿真结果,并对它们的优缺点进行了比较,所获结论对校正器装置的实现具有重要的指导意义。     

机载稳定跟踪转台速率回路的内模H_∞控制

在机载四框架二轴稳定跟踪转台机理分析的基础上,对其速率回路的校正器设计问题进行了研究。针对传统的PI校正抗干扰性能差的缺陷,本文提出了一种新的内模H_∞控制器设计方法。该方法不仅保留了内模控制方法的特征,而且结合H_∞控制方法对整个闭环系统进行设计。经仿真验证表明:采用内模H_∞控制方法不仅具有更好的抗干扰性能,同时也改善了高阶系统的动态性能。     

基于改进指数趋近律和扰动观测器的PMSM滑模控制

为改善永磁同步电机速度环上传统滑模控制(SMC)中响应速度较慢、抖振较大等不足,提出了一种基于改进指数趋近律和滑模扰动观测器(SMDO)的滑模控制方案。采用连续函数代替符号函数并设计改进指数趋近律以提高系统响应速度,增加以观测误差为变量的滑模扰动观测器来强化系统抗扰能力,基于观测扰动与改进指数趋近律相结合的方法设计了改进的滑模控制器。通过MATLAB/Simulink搭建模型,结果表明改进的滑模速度控制配合滑模扰动观测器可以有效改善系统的鲁棒性和动态响应性能。     

用于三相思线制电网的电压型功率因数校正器

在简略介绍了适用于三相四线制电网的电压型功率因数校正器的拓扑结构和工作原理的基础上,讨论了基于瞬时功率理论的负载畸变电流的检测方法,并提出了校正器的控制策略。最后给出了计算机仿真结果,进一步验证了理论分析的有效性。     

基于非线性扰动观测器的永磁同步电机单环预测控制

为改进永磁同步电机控制系统的动态性和鲁棒性,降低控制器参数调整难度,提出了一种基于广义预测控制和非线性扰动观测器的转速–电流单环控制方法。首先,根据永磁同步电机的连续时间模型,通过非线性广义预测控制理论,设计了显式单环预测控制器。然后,针对系统中的电磁和机械参数变化、负载扰动等非匹配扰动,设计了非线性扰动观测器估计系统所有扰动,用于前馈补偿控制,并证明了系统的稳定性。另外,基于无差拍原理设计了电流限幅控制环节,以保证单环控制下电机工作于电流约束内。最后,仿真和试验结果表明,提出的方法动态性能好、超调小,对负载和参数变化抗扰性强,而且控制器只需简单调节预测时域和观测器增益,为工程实现提供了有效途径。     

电荷泵式功率因数校正电子镇流器

电荷泵功率因数校正(CPPFC)电子镇流器由于其良好的功率因数校正性能越来越受到人们的关注。以几种带电荷泵功率因数校正器的电子镇流器为例子,介绍了电荷泵功率因数校正技术的发展、分类,并对它们的拓扑结构、设计方法以及特点进行了分析。     

一种单级高频AC/AC变换器的分析与设计

单级高频AC/AC变换器将工频交流输入电压变换为高频(一般大于100 k Hz)交流输出电压,主要由功率因数校正、高频谐振逆变两个功能单元构成。结合单级高频AC/AC变换器的性能分析结果,提出一种参数定量设计方法。首先分析设计的已知参数,再根据单级高频AC/AC变换器的性能要求,确定相关预设参数。然后根据上述已知及预设参数,对功率因数校正单元和高频谐振逆变单元进行详细的参数设计,还根据储能电容电压纹波大小的要求,确定储能电容的大小。最后给出具体设计实例,并进行实验验证,实验结果验证了该设计方法的正确性。由于单级高频AC/AC变换器的拓扑推导思路来源于单级功率因数校正器,该设计方法对单级功率因数校正器的设计具有借鉴意义。     

电力系统暂态安全的观测与控制

电力系统的暂态安全问题主要是由大扰动引起的。暂态安全防御需要对大扰动引起的功角失稳进行有效的观测和控制。本文分析了紧急状态下电力系统的运动特征,并为观测和控制的配置提出了秩判据。提出了基于主导不稳定平衡点和临界割集的能观性与能控性分析方法,用于定量分析不同的地点对于故障失稳的不同的观测和控制效果。最后以10机39节点新英格兰系统为例选择了观测和控制的地点。这为设计电力系统的暂态安全防御奠定了基础。     

用于三相四线制电网的电压型功率因数校正器

在简略介绍了适用于三相四线制电网的电压型功率因数校正器的拓扑结构和工作原理的基础上，讨论了基于瞬时功率理论的负载畸变电流的检测方法，并提出了校正器的控制策略。最后给出了计算机仿真结果，进一步验证了理论分析的有效性。     

基于动态树和支持向量机的电能质量复合扰动分类

针对实际电力系统中存在的电能质量复合扰动问题,采用以往单一的方法很难准确识别出复合扰动中所包含的每一类扰动,所以提出了基于动态树和支持向量机相结合的方法分类识别复合扰动。电能质量扰动分类过程分为特征提取和分类器两个阶段。在特征提取阶段,分析了通过d-q变换、小波包分解和S变换对扰动信号进行特征提取,综合3种分析方法得到特征量,得到特征组合,更好地反映出了扰动信号的特征。在分类器设计中,利用了聚类分析中的类距离概念构造出了二叉树结构的支持向量机分类器,以更快、更准确地识别扰动类型。在此基础上,提出了基于动态树的分类方法来识别复合扰动信号中所包含的所有扰动类型。测试结果表明,所提出的复合扰动分类方法可以有效分类出复合扰动中的各类扰动。