基于模型预测的简化定频PWM三电平整流器控制策略

对于三相电压源型PWM整流器而言,有限控制集模型预测控制(FCS-MPC)是一种新颖的高性能控制算法.但对于三电平PWM整流器而言,存在计算量巨大和开关频率不固定等缺点.在此背景下,提出一种基于模型预测控制的简化定频PWM调制策略.该算法无需对三电平27个矢量进行轮询计算,直接通过求取含有电流偏差和中点电位偏差的价值函数获得最优目标电压矢量,大大减少了计算量.实验结果表明,提出的简化调制策略能够实现NPC三电平整流器定频控制和中点电位调节,并且具有良好的动、静态性能.     

VIENNA整流器的三相三电平中点电位平衡研究

VIENNA整流器因其输出侧上下电容参数特性不一致、控制方法运用不适合,导致出现中点电压不平衡,不利于整流器的安全稳定运行。针对这个问题,研究VIENNA整流器工作时各矢量对中点电位的影响,并设计一种中点电位波动小的高性能整流器。为了简化控制过程,将目标矢量旋转到第一个大扇区,然后将三电平空间矢量平面转移为两电平空间矢量平面,然后进行SVPWM调制,仿真结果验证了方法的可行性,可以在VIENNA整流器运行时有效压制中点电位。     

级联H桥整流器控制策略

针对级联H桥整流器本身的非线性和非最小相位系统特性,通过分析单相两级联H桥整流器的拓扑结构和工作原理,对级联多电平整流器直流侧电压的平衡和动态性能方面的问题进行了研究.采用滑模控制理论设计电压电流控制器,通过选取合适的切换面使系统状态轨迹在设定的滑模面上运动,并结合二维调制的电压平衡调制策略,从而提高系统在负载突变等情况下的输出电压响应速度和动态性能指标.搭建了基于Matlab/Simulink的仿真模型和基于RT-lab的半实物实时仿真实验平台,仿真和实验验证了该控制算法的可行性和有效性.     

三电平逆变器空间电压矢量控制算法仿真研究

分析了三电平空间电压矢量调制基本原理,给出了一种采用最近三矢量法合成参考矢量的空间矢量脉宽调制(Space Vector Pulse Width Modulation,SVPWM)算法及小三角形区域判断规则、合成参考电压矢量的相应输出电压矢量作用顺序和开关信号的产生方法,探讨了影响三电平逆变器中点电压平衡的主要因素,并推导出各合成电压矢量的作用时间.仿真结果验证了本算法的有效性.     

级联H桥整流器的双调制轨迹控制研究

级联H桥多电平整流器的直流侧电容电压平衡问题是影响变换器整体性能的主要问题之一.从安全工作区和负载功率分配角度讨论了该问题产生的原因,并给出了级联H桥多电平整流器直流侧电容电压平衡的边界条件,在此基础上提出了双调制轨迹法,并给出了双调制轨迹法的逻辑代数描述及通用算法,使其可扩展到多H桥级联的场合.通过使用提出的控制策略,级联H桥变换器交流侧电压合成点可被强制落在边界条件上,从而可在更大的负载不平衡区间上实现直流侧电容电压的平衡.仿真结果验证了所提控制策略的有效性.     

基于3电平整流器的永磁同步电机侧的研究

针对二极管箝位式3电平PWM整流电路拓扑结构和直驱型风力发电系统的特点,介绍了3电平空间矢量脉宽调制(SVPWM)的基本原理,建立了3电平永磁同步发电机在旋转坐标系下的数学模型,分析了电流转速双闭环控制策略,并对3电平整流器控制系统及SVPWM调制脉冲的产生进行了仿真.结果表明:3电平永磁同步电机SVPWM整流技术能够有效地控制转速,稳定系统直流电压.     

基于MATLAB的三电平逆变器SVPWM仿真研究

介绍三相三电平二极管中点钳位逆变器（NPC）的拓扑结构,分析三电平逆变器的优点.针对逆变器控制特点,利用空间电压矢量控制算法（SVPWM）灵活性的优势,在Simulink工具箱中搭建SVPWM控制算法仿真模型;该算法与异步电机相结合,仿真结果表明,交流测电压正弦波形度良好,扇区判断结果正确,最后给出了系统仿真模型,为实际控制系统设计和调试提供了理论依据.     

三电平逆变器SVPWM控制算法的研究

首先简介三电平逆变器的工作原理,然后给出SVPWM控制的算法,最后分析中点电位不平衡对电压空间矢量造成的影响,并对SVPWM的算法进行改进,实现对电压空间矢量的补偿控制。     

三电平逆变器调制技术研究

受电力电子器件的限制,传统二电平逆变器的容量已经很难达到大功率要求.全面介绍三电平中点钳位逆变器的拓扑结构、特点以及工作原理,并对电压移位调制PWM技术中的IPD、POD和APOD3种排列方式及原理进行详细说明;通过仿真和实验研究,给出IPD和APOD排列方式下电流、相电压和线电压的仿真波形和频谱图;还采用TI公司的DSP320LF2407控制器进行具体的实验研究,并给出实验波形.     

二极管钳位三电平逆变器的仿真研究

叙述了三电平中点钳位逆变器的拓扑结构、特点以及工作原理,并对电压移位调制PWM技术中的IPD、POD和APOD3种排列方式及原理进行了详细说明.然后通过仿真和实验研究,给出了IPD排列方式下电流iA、相电压VAN和VAB线电压的仿真波形和频谱图,仿真结果证明了理论分析的正确性.     

异步电动机直接转矩控制仿真研究

根据直接转矩控制原理,在异步电动机数学模型的基础之上,利用MATLAB 6.1软件构造了一个异步电动机调速系统。较为详细地对仿真模型中的定子磁链观测器模块以及开关状态控制模块进行了描述,并简要说明了空间电压矢量作用于磁链,使得磁链矢量产生运动的原理。针对转矩脉动问题进行了深入分析,结合目前较为先进的有效电压矢量作用时间算法,给出了具体可行的解决方案。通过对某一具体参数的异步电动机进行仿真实验,得到电压、电流、转速、转矩以及磁链的仿真波形,同时给出了不同转矩脉动减小方案下的转矩波形对比,从而证明了所提出的方案在实现转矩脉动的减小方面的效果。     

基于MATLAB的多电平高压变频器的仿真研究

级联式多电平变频器具有输出波形好、谐波含量低、无需滤波器等特点.在介绍级联式多电平变频器工作原理的基础上,对多载波控制算法进行了分析和研究.为了降低系统的研发成本和加快系统研发进程,使用MATLAB软件进行系统建模与控制算法的仿真.结果表明,级联式变频器能够有效抑制电压变化率和共模电压.且谐波含量低.仿真结果与理论分析一致,验证了MATLAB软件应用于多电平变频器系统分析的可行性,为研究分析级联式变频器提供一条新途径.     

数字化电力电压测量信号放大系统研究

在基于电容式电压互感器（CVT）的电力系统电压测量中CVT二次侧的带负载能力弱，导致在
大负载时测量不准确。为了解决这一问题，提出一种应用于电压互感器二次测的基于数字信号处理器（
DSP）的数字化高精度信号放大系统。采用数字化逆变器来实现电力系统正弦电压信号功率的放大，利用
DSP的高速处理能力，实现了逆变系统的高性能和高精度。数字化逆变器的控制采用TMS320F240芯片来实
现，在其软件中采用了用于电流预估计的PI控制算法和电压电流的双环控制。实验给出了输入电压信号和
输出放大后电压的比较波形，结果证明了该方法的正确性。     

基于虚拟磁链的PWM整流器直接功率控制研究

以虚拟磁链为核心,建立三相Boost型脉冲宽度调制(PWM)整流器直接功率控制系统的模型结构.应用矢量空间变换方法及数字信号处理(DSP)技术,给出控制系统中交流电压、虚拟磁链和瞬时功率估计的数字化算法,探讨PWM调制开关表与功率滞环控制器的构成机制,并在实验平台上对所设计的基于虚拟磁链的三相Boost型PWM整流器直接功率控制系统进行实时控制试验.为检验控制系统性能,试验时在电源电压中注入5%基波幅值的5次谐波.试验结果表明,与传统的直接功率控制方法相比较,基于虚拟磁链的三相Boost型PWM整流器直接功率控制系统结构简单,能有效减少传感器的数量,且抗干扰能力强,电网输入电流的畸变较小,具有更优的瞬时功率静动态控制特性.     

基于多基准属性概化的知识归纳

在分析基本面向属性归纳算法不足的基础上,针对中药方剂数据挖掘的特征提出基于面向关联属性概化层次的优化技术及算法。根据中医理论为各关联的维度创建概化层次及概念树,利用关联属性阈值与多基准属性阈值的相关性以提高归纳概化的效率和发现知识的准确率。实现面向关联属性归纳的中药方剂知识发现分析系统。通过实验验证了新算法的有效性,在相同条件下较传统算法的效率提高了27%以上。新系统能更快发现符合中医理论的领域知识和规则。     

光纤智能皮肤触觉传感器的实验研究

介绍了模拟人类皮肤结构而设计的光纤智能皮肤触觉传感器，它输出信号为多路和非线性的。采用传统方法处理有一定的困难，为此，利用准共路光路补偿方法对信号进行预处理，分析表明在一定程度上可以消除光源起伏和外界光路随机微弯损耗以及温度变化所带来的干扰，又采用人工神经网络对其进行信号处理，为了简化网络，探讨面被划分成9个网格区域，并联合使用了Kohonen算法和BP模型，测试的结果表明，对施加在智能皮肤表面上任意一点上的外加压力，可以分辨出外加压力的大小和位置。     

三相PWM整流器空间矢量简化算法

为了解决常规的电压空间矢量控制算法中需要进行复杂的正弦函数、反正切函数运算,以及在实际控制系统中实现起来困难,同时也影响系统的动态性能等问题,作者提出了一种基于电压空间矢量的简化算法.该算法根据参考电压矢量在αβ坐标系上的分量直接计算电压空间矢量在各个扇区内的作用时间,简化了运算过程,进行了相关程序的编写,并以DSP TMS320LF2407A作为控制系统的核心进行实验研究,从而得出结论:该算法易于数字化实现,程序简单,运行速度快,动态响应好;用Matlab对系统进行了仿真,仿真结果验证了作者所提出的电压空间矢量算法的正确性与有效性.     

基于分布式抗差最小二乘法的状态估计

针对电力系统互联的必然趋势,在研究传统算法和分布式算法的基础上,提出了基于结构和电压等级分布的组合分布式状态估计算法,建立了相应的数学模型。抗差估计理论主要研究抗拒少量粗差对估值的影响。拓扑错误和坏数据可以分别看作带有粗差的网络参数和量测数据,因此可以将抗差最小二乘法用于存在拓扑错误和坏数据时的状态估计。算例结果表明,基于分布式的抗差最小二乘法具有良好的抗粗差能力和收敛可靠性,并且收敛速度快。     

模糊控制在静电除尘电源中的应用

阐述了高压静电除尘的基本原理，设计了以数字信号处理器TMS320F240为控制核心，采用模糊控制算法来调节电极两端的输出电压的高频开关电源；详细说明了模糊控制算法在产生触发SPWM波形中的作用．最后给出了系统的软件设计流程图．该方案在环保除尘方面得到了很好的应用．     

DSP在数字化电力测量系统中的应用

针对电容式电压互感器的电力电压测量中,电容分压器驱动负荷能力小、大负载时测量不准确这一现状,文中提出了一种应用于电压互感器二次测的基于数字信号处理器(DSP)的数字化高精度信号放大系统.采用数字化逆变器来实现电力系统正弦电压信号功率的放大,利用DSP的高速处理能力,实现了逆变系统的高性能和高精度.并在其软件中采用了用于电流预估计的PI控制算法和电压电流的双环控制.实验结果表明,该数字化电力电压信号放大器精度高、性能良好.