燃料电池汽车不对称半桥DC/DC变换器的建模和控制

针对不对称半桥DC/DC变换器在燃料电池供电系统中的运用,利用状态平均法得出变换器的小信号数学模型,对其传递函数和控制手段作了阐述。根据系统输出电压要求和过流保护要求,构建了电压环和电流环双闭环控制方案。通过仿真和实验,验证了理论分析的正确性。     

绕线式异步电机双馈调速系统控制研究

为了解决传统绕线式异步电机调速控制方式存在效率低、范围窄、功率因数低的缺点,提出绕线式异步电机双馈调速系统,系统应用了SVPWM控制技术,通过双PWM变换器来控制转子回路,设计出了电压、电流双闭环控制策略,同时还建立了电机双馈运行时的数学模型,实现了转速、电流双闭环转子的控制策略。测试结果表明,此系统有效可行。     

矿用相控整流器控制系统的研究

从煤矿工作面设备用电多样化以及设备用电需要稳压的需求入手,研究了一种新型的矿用相控整流器控制系统。研究了基于芯片KJ009和KJ042的脉冲触发电路,通过调节触发脉冲的移相来控制输出电压。研究了基于DSP芯片的电压采样与硬件PI闭环控制电路对输出电压进行稳压。最后通过实验研究实现了对相控整流器直流侧输出电压的移相和稳压调节功能。     

双PWM变频调速系统在矿井提升机中的应用

针对目前大部分矿井提升机仍采用转子串电阻调速方法造成能量浪费的现状,提出了一种双PWM变频调速方案:三相电压型PWM整流器采用电压、电流双闭环控制,其中电流环引入前馈解耦控制,并结合空间矢量脉宽调制(SVPWM)算法来提高直流电压利用率。仿真实验的结果表明,该双PWM变频调速系统控制精度高、动态响应快、抗扰能力强,能有效地实现矿井提升机的节能降耗。     

交错并联LLC谐振变换器的研究

相对于传统的PWM变换器,LLC谐振变换器具有开关频率高,开关损耗小,EMI噪声小和体积小等优点,以及在全负载范围内能实现原边开关管零电压开通,副边二极管零电流关断,而得到广泛应用。为了输出大电流,减小纹波带来的压力,本文在参考大量文献后采用交错并联技术设计了一种LLC谐振变换器,并进一步设计了该变换器的控制补偿器,并得到仿真验证。最后将其离散化,转换成为数字控制器,最后写入程序,实验得到了稳定电压的输出。     

双闭环PWM整流器矢量控制系统的研究

在三相电压型PWM整流器数学模型的基础上，通过坐标变换原理获得了旋转d—q坐标系下的电流解耦模型，将双闭环控制策略应用于PWM整流器，通过仿真验证了控制方案的可行性。     

基于滑模控制的三相可逆PWM整流器研究

针对传统PI双闭环控制系统难以达到良好控制效果问题,研究了一种电压外环为前馈补偿加输出电压反馈控制,电流内环为滑模变结构的控制策略。该策略利用电压外环维持直流侧电压的稳定和控制整流器的功率流向,电流内环控制PWM整流器的交流侧输入电流跟踪输入正弦电压,实现能量的双向流动和单位功率因数运行。最后,在MATLAB/SIMULINK中进行仿真,结果验证了此控制策略的可行性和有效性。     

三相电压型逆变器模型预测电流控制

针对目前电力电子系统中常用的滞环控制方法开关频率不固定的现象,提出了一种新的模型预测控制算法(S-MPC)。该算法采用离散时间模型,预测电力电子变换器中控制对象未来的数值,根据不同的控制对象特性以及约束条件,选择不同的优化函数来决定变换器的开关状态。以三相电压型逆变器输出电流为控制对象,建立预测控制模型、控制性能优化函数,并在MATLAB/SIMULINK上分别对S-MPC和滞环控制进行对比仿真研究。仿真结果表明,新型S-MPC算法能够准确地跟踪参考电流,解决了常用方法中存在的电流耦合情况,实现了电流解耦控制,达到了较好的控制效果,具有一定的应用价值。     

矩阵式电力变换器换流策略的改进

分析了双电压合成控制策略和传统四步安全换流策略的特点,以矩阵变换器的可靠换流为目标,提出了基于电压法四步安全换流策略的改进方法,包括设计出新的PWM脉冲发生方式和采用电压法三步安全换流策略.新的PWM脉冲发生方式既满足了双电压合成策略需要发出不规则PWM脉冲的要求,也简化了脉冲发生电路设计,采用电压法三步安全换流策略使得换流时间减少了1/3,改善了输出波形质量,同时提高了换流的可靠性.最后通过实验方法验证了改进后的矩阵变换器换流策略的可靠性与正确性.     

基于DSP和CPLD的矩阵变换器控制研究

利用Matlab/Simulink建立了矩阵变换器双电压控制策略的仿真模型,验证了算法模型正确性;应用数字信号处理器(DSP)与复杂可编程编辑控制器件(CPLD)的组合结构,设计制作了矩阵变换器样机;并在样机系统上实现双电压控制策略DSP软件设计和四步换流的CPLD逻辑算法设计,实验结果表明了系统设计的正确性和可行性,为矩阵变换器的实验应用提供了实验依据。     

基于遗传算法的矿井带式输送机变频控制系统

提出了一种基于遗传算法和空间矢量调制的新型控制策略,通过遗传算法优化得到最优PI参数,采用空间矢量调制技术得到预期电压矢量。仿真结果证明,该控制方案克服了传统控制策略的缺陷,有效减小转矩脉动,抑制电流超调,动静态性能得到了明显改善。     

基于滑膜控制的三相可逆PWM整流器的研究

 摘要：分析了三相电压型PWM整流器的基本原理并进行数学建模。针对传统PI双闭环控制系统难以达到良好控制效果问题,研究了一种电压外环为前馈补偿加输出电压反馈控制,电流内环为滑膜变结构的控制策略。该策略利用电压外环维持直流侧电压的稳定和控制整流器的功率流向,电流内环控制PWM整流器的交流侧输入电流跟踪输入正弦电压,实现能量的双向流动和单位功率因数运行。最后,在MATLAB/SIMULINK中进行仿真,结果验证了此控制策略的可行性和有效性。     

基于双模糊算法的直接转矩控制

将模糊控制算法应用于直接转矩控制系统中。一方面,在转速环中引入模糊PI调节器以改善系统动态性能,另一方面,设计模糊电压空间矢量调制以减小转矩脉动。将磁链误差、转矩误差、磁链角位置进行等级划分,获得更优的电压矢量,从而减小转矩脉动。仿真结果表明,基于双模糊控制算法的直接转矩控制具有良好的动态性能且转矩脉动较小。     

减少矩阵变换器输出电压谐波的控制策略

在传统的双电压合成原理的基础上,提出了一种减少输出电压谐波的矩阵变换器控制策略.新调制策略在一个采样周期内,通过在高输出电压时,使最大输出线电压由三输入线电压脉冲波形成,其他两相输出电压由非最大的两输入线电压脉冲波和零电压形成,同样条件下窄脉冲数量较传统的双电压合成调制策略减少;在低电压输出时,三输出线电压均由非最大的两输入线电压脉冲和零电压形成,较传统的双电压合成调制策略窄脉冲数量有大量的减少,输出电压谐波得到较大的抑制;在输入电压的最高及最低相电压间无换流,降低了开关损失;低电压输出时的零矢量为输入相电压的中间值相,负载中性点的共模电压得到了抑制.在Matlab软件仿真研究的基础上,通过dSPACE硬件实时仿真平台对该控制策略进行了实验,仿真及实验结果验证了该控制策略的正确性.     

基于直接功率控制法的并联型有源电力滤波器故障容错方法

提出一种基于直接功率控制法的并联型有源电力滤波器(active power filter,APF)故障容错方法。通过预测APF输出电压的参考值,并利用空间矢量脉宽调制法(space vector pulse width modulation,SVPWM)控制实际输出的电压跟踪参考值,以保证APF的瞬时功率跟踪参考功率,从而实现直接功率控制。当APF主电路中的开关器件发生故障时,利用故障状态下的4个有效电压矢量合成获得参考值。矢量合成中采用一种七段式细分方式,给出了不同扇区内电压矢量的作用时序和作用时间。该方法能够保证APF在故障状态下继续稳定工作,从而显著提高其工作可靠性。仿真和实验结果证明了该方法的有效性。     

矿用大功率装备全数字变频调速节能设备研发

传统有限控制集模型预测控制(FCS-MPC)存在开关频率不固定,采样频率过高等缺点,造成PWM整流器功率脉动较大;而交直交变频器前端采用三相脉宽调制整流器,可有效提高金属矿山球磨机等大功率设备的电能利用效率。三相电压型PWM整流器采用固定开关频率模型预测电流控制(MPCC-CSF),通过评价函数优化算法得到期望电压矢量来代替FCS-MPC中8个离散的电压矢量,增加了系统控制集的覆盖范围。首先,构建包含电流偏差的评价函数;然后,将数学上的二分法思想引入到评价函数中,迭代寻优得到期望电压矢量的幅值和相位,为了提高寻优效率,利用电网电压矢量构建虚拟扇区,缩小寻优范围;最后,结合脉宽调制(SVPWM)技术输出最优开关状态。对所提MPCC-CSF策略与传统的FCS-MPC方法进行的可行性和优越性的仿真和试验对比分析表明,MPCCCSF方法较传统FCS-MPC方法具有控制精度高等优点。     

基于改进重复控制和双闭环PI控制的逆变器研究

针对逆变器由于输入直流电压波动、桥臂控制死区和带非线性负载引起输出电压波形畸变,供电品质下降等问题,建立了PWM逆变器的数学模型,提出了一种基于改进重复控制和双闭环PI控制相结合的逆变器新型控制方案,采用改进重复控制方法提高逆变器的稳态精度,利用双闭环PI控制方法改善逆变器的动态特性。该方案在一套基于STM32F103...     

基于DSP的混合型矿用应急电源逆变器的研制

论述了以DSP为控制器,利用不规则采样法产生SPWM波、输出电压的FFT变换以及恒压频比(V/F)控制算法实现了应急电源逆变器变频起动以及稳态时利用PI调节实现电压稳定输出,实验验证了设计的可行性,性能达到了国标要求。     

基于风速的风电系统输出特性建模研究

随着风电建设规模的不断扩大,风电系统的准确建模对于风电系统输出电流、电压和功率的预测至关重要。从小型风电系统的基本风能转换过程出发,建立了风机叶片、双馈感应发电机和风速模型,通过对比风电系统输出电流、电压、功率的方式,比较了3种风速模型的仿真效果。研究结果表明,基于ZA型和SB型正态分布的风速模型,得到的风电系统输出电流、电压和功率最为稳定,适用于小型风电系统的建模和预测。     

三电平PWM变频调速装置

文章从三电平ＰＷＭ变频器的输出状态，电压波形，空间电压矢量，谐波等几个方面分析了它的基本结构、控制原理，揭示了六角形空间电压矢量图的内在机理。详细叙述了三电平ＰＷＭ变频器的优异性能以及它在输出调频，调压和ＰＷＭ调制控制中的作用。