直驱永磁风力发电机侧最大功率追踪 滑模控制研究进展

本文针对提高直驱永磁风力发电机侧效率及未建模动态性能问题,介绍了直驱永磁风力发电机侧最大功率跟踪滑模控制研究进展。首先,分析线性滑模、一阶线性滑模、积分滑模与终端滑模4类控制策略的原理、存在的问题以及研究现状。其次,针对快速非奇异终端滑模控制的"抖振"及控制精度问题,对现有趋近律方法、观测器方法、模糊方法的消抖原理及效果进行阐述。最后,得出变增益、变速、变指数趋近快速非奇异终端滑模控制是最优的"消抖"策略。通过对非连续项进行连续平滑处理和引入合适的在线自调整因子可有效消除"抖振",并提高控制精度。对于系统远离平衡点时的情况,仍有待进一步深入研究。     

基于滑模变结构的风力机变桨距控制研究

根据风能的不确定性和风力发电机的系统有着很强的非线性特点,设计了滑模变结构控制器,对1台采用该控制策略的异步双馈发电机进行变桨控制,利用Matlab/simulink对其运行行为进行仿真研究,仿真结果表明,滑模变桨性能不仅能有效控制风力发电机的转速范围,而且能保持风力发电机在额定风速以上的最大功率输出。     

永磁直驱风力发电机非奇异终端滑模控制

为提高永磁直驱风力发电系统的抗扰能力和控制精度,提出了一种扰动观测器与非奇异快速终端滑模控制相结合的最大功率跟踪控制策略。利用扰动观测器得到风力发电机的转矩变化,对控制器进行前馈补偿;采用非奇异快速终端滑模面提高控制器的动态性能,实现系统快速收敛,减少因扰动引起的抖振。仿真结果表明,所提策略在随机风速的情况下可以准确估计转矩变化,提高最大功率跟踪过程中的转速跟踪精度和风能利用率。     

垂直轴直驱永磁同步风力发电机的滑模控制设计

针对垂直轴永磁风力发电机系统的非线性的特性,文章提出将滑模变结构控制策略代替传统的PI调节器,设计发电机转速外环,电流内环的双闭环滑模控制系统器,实现其最大功率点的跟踪要求,提高系统的动静态性能。Matlab仿真表明,和PI控制方式相比,发电机转速、直轴电流、交轴电流以更快的速度跟踪给定值。在风速变化时,发电机转速可以快速跟踪最佳转速,兼顾了最大功率系数。     

开关磁阻电机非奇异快速终端滑模位置控制

针对开关磁阻电机精确位置控制问题,提出了新的直接瞬时转矩控制下的基于状态变量的非奇异快速终端滑模控制算法实现开关磁阻电机精密位置控制.通过对非奇异终端滑模分析,提出了非奇异快速终端滑模算法.这种算法同时具有线性滑模和非奇异快速终端滑模的优点,并且减小了两种算法过渡时的影响,具有收敛速度快的优点.提出了基于转矩闭环的控制策略,实现精密位置伺服的原理.最后的算法充分说明了其具有快速收敛的优点.     

双凸极电励磁发电机系统非奇异终端滑模控制器的设计与仿真

针对双凸极电励磁发电机调压系统,提出了一种非奇异终端滑模控制的调压控制策略。介绍了双凸极电励磁发电机的结构,并构建了数学模型。在此基础上,详细分析了基于非奇异终端滑模控制的调压器工作原理,给出了相应的滑模面方程与滑模控制律。通过李雅普诺夫稳定性方程和固定PWM控制载波交截等限制条件,给出了控制律系数的计算选取方法。基于电磁有限元瞬态分析技术与控制电路构建了"场-路"联合仿真系统,并对发电机的稳态与动态运行性能进行了仿真,结果表明基于非奇异终端滑模控制的双凸极电励磁发电机调压系统具有良好的稳态性能和优良的动态特性,具有输出电压静差和纹波小、动态恢复时间短和动态输出电压变化小的优越性能。     

双馈发电机在不平衡电压下的二阶滑模控制

针对双馈风力发电机在电网电压不平衡时运行不佳的问题,将自适应二阶滑模应用到双馈风力发电机的直接功率控制系统中。采用滑模观测器对系统因负序分量引起的不确定部分进行估计,设计自适应二阶滑模控制器,推导了控制器参数的自适应律,使控制器参数能够在线修正。同时证明了控制系统在有限时间稳定。仿真研究显示所设计风力发电系统能对有功、无功功率及其定子电流进行有效控制,削减了传统滑模中的抖振。     

基于改进非奇异快速终端滑模反演控制的风力发电系统最大功率跟踪

针对永磁直驱风力发电机系统的最大功率跟踪存在非线性、系统参数不确定及外部扰动问题,提出一种基于有限时间干扰观测器的非奇异快速终端滑模反演控制策略。针对转速跟踪问题,将系统参数不确定与外部扰动定义为集总扰动,用观测器快速精确估计之后补偿。采用反演控制法处理非线性系统,结合动态面控制设计虚拟控制律,同时设计滑模控制律,提高系统收敛速度与跟踪精度。通过李雅普诺夫理论与仿真实验证明该系统的稳定性与有效性。     

风力永磁同步发电机串级滑模变结构控制

交流永磁同步发电机（permanent magnet synchronous generator）实现风力发电,具有非线性和多干扰等特点。基于滑模变结构控制理论,提出风力永磁同步发电机组的速度控制环和位置控制环采用串级滑模变结构的控制策略,仿真和模拟试验结果表明该策略能使系统快速、平稳且无抖动地进入滑动模态面,保证风力发电机组良好的动态特性,有效抑制系统的扰动,兼顾最大功率系数和良好的发电质量。     

基于变桨距和转矩动态控制的 直驱永磁同步风力发电机功率平滑控制

风能的不确定性以及风轮机自身特性使风力发电机输出有功功率随风速变化而波动,影响风电机组输出电能质量,严重时还会影响电网运行稳定性。在分析变桨变速直驱永磁同步风力发电机运行特性的基础上,提出了在全风速范围内结合风力机变桨控制和发电机变速控制的发电机有功功率平滑控制策略。考虑到风能的随机性及直驱风能发电系统很强的非线性,设计了基于模糊理论的变桨距控制器和发电机转矩动态滑模控制器。对一台采用该控制策略的直驱永磁同步风力发电机的运行行为进行仿真研究。结果表明,提出的模糊变桨距控制能有效控制发电机转速运行范围,动态滑模控制能使发电机输出平滑的有功功率。与传统最大风能跟踪控制策略相比,所提出的控制方案能有效降低直驱永磁同步风力发电机输出有功功率的波动,控制发电机转速运行范围。     

基于模糊协调控制策略的同步发电机励磁系统研究

安全稳定是电力系统运行的基本条件,提高励磁系统的控制性能,对同步发电机和电力系统的安全稳定运行都有着重要意义。利用PID良好的电压调节特性,并结合线性最优励磁控制器（LOEC）良好的动态和阻尼特性,建立了PID+LOEC模糊协调励磁控制器。根据系统状态的变化,模糊控制器可以通过加权系数协调控制PID和LOEC的输出,从而提高对系统状态变化的自适应能力。通过在Simulink中建立系统仿真模型,把基于模糊控制器的PID+LOEC协调控制分别和PID、LOEC做了比较,结果显示,基于模糊控制的协调控制策略,具     

电厂制粉系统全程控制方案研究

针对以往对制粉系统的研究大部分部局限于对球磨机的控制，本文通过对制粉系统的整个过程的分析，着重于制粉系统的全程控制与设计。     

消防水泵控制方案有关问题的探讨

依据国家与行业现行规范有关条文,针对应用国家建筑标准图集中的一些问题,通 过工程实例,对工业建筑中消防水泵控制方案进行分析,提出改进措施。     

DTC和SFOC相结合的交流调速方法的研究

提出一种将直接转矩控制（DTC）与定子磁场定向控制（SFOC）相结合的电压调节方式，一方面采用定子磁场定向控制，将交流量转化成商流量以便于调节，另一方面又采用直接转矩控制技术调节转矩和磁通的偏差以加快响应，同时使用电压调节法避免了电流的解耦，而转矩和磁通的连续调节方式则克服了传统的直接转矩控制带来的转矩脉动。通过仿真证明了该调速系统的性能。     

温室自动卷帘控制系统的设计

温室自动卷帘是利用卷帘机对温室大棚保温覆盖物进行自动卷放的一项技术。本文针对温室大棚的实际情况,设计了一种温室自动卷帘的控制系统,在自动卷帘的控制系统中,分别用电气继电器控制和可编程控制方法控制电动机启动、制动和正反转来实现自动卷铺草帘。通过使用温室自动卷帘机,减轻了劳动者的劳动强度,并提高了劳动效率。     

智能集成运动控制系统研究

从提高系统的跟踪精度出发,在研究了常用的几种控制方案的基础上,提出了智能集成运动控制系统,并在运动控制系统中进行了应用。实验结果表明,采用智能集成化的方法,系统可以自动辨识被控对象参数并选择控制方案、调整控制器参数以达到控制要求。     

基于重复控制的三相四桥臂逆变器控制研究

提出将重复控制应用到三相四桥臂逆变器的两种控制方案.一种是在同步旋转坐标系下对d,q,O坐标轴分别进行电压、电流双闭环控制的基础上,对零轴增加蓖复控制器;另一种是直接在a,b,c坐标系F对各相电压外环进行重复加PI控制,对电流内环进行比例控制,此方案思路简单明了且具有较好的带非线性负载的能力,控制效果得,到了明显的改进.两种控制方案在一台基础TMS320F2812型DSP的IGBT三相四桥臂逆变器上进行了实验验证.     

相间功率控制器潮流控制中过电压问题的研究

由于相间功率控制器(Interphase Power Controller,IPC)在电力系统潮流控制中的过电压问题应用,基于IPC的基本结构,研究了IPC的过电压问题。建立正常、扰动情况下IPC端口、电容及电感承受的电压与IPC结构参数、运行参数之间的关系表达式,得出当IPC始端电压超前末端电压,在增大有功功率的同时,IPC将向网络提供较大的感性无功功率,使IPC端口出现过电压的危险;并且IPC两条并联支路的移相角越大,电容器、电感器上过电压越严重;当IPC末端断线,将出现严重的谐振过电压。在此基础上提出了并联可控电抗器(Thyristor Con-trol Resistor,TCR)于IPC的出口处,动态调节IPC注入网络中的无功功率以控制节点电压的方法。算例表明通过TCR与IPC的协调,可以有效地控制电网的潮流分布,抑制过电压水平。     

矩阵变换器电机系统控制策略研究

矩阵变换器具有体积小、输入电流正弦、能量可双向流动以及没有使用寿命有限的大电容等特点,是实现电机与变频器一体化的理想选择。针对矩阵变换器进入工业应用存在的问题,提出了矩阵变换器电机系统概念,并结合矩阵变换器控制方式和电机调速方式,分析了电压矢量和直接转矩控制的影响,提出了改进的控制策略。     

城市路灯照明控制系统研究

随着城市市政建设的发展,传统的路灯控制与维护手段已远远不能适应城市现代化发展的速度.伴随着信息化技术的发展,智能化的城市路灯照明控制系统是现代计算机技术运用于城市市政建设中有效且必然的产物,本文介绍了一种基于计算机集中控制、监测与管理的城市路灯系统.