基于HPSO的三相PWM整流器ADRC参数整定

三相PWM 整流器采用电流内环、电压外环的控制方式,将电压外环的PI控制器替换为自抗扰控制器AD-RC使得输出的电压稳态精度更高、动态性能更优异.然而在Simulink软件中进行控制参数整定时,ADRC控制参数过多导致PSO对于多极值问题容易收敛到一个局部最优解,需要多次仿真,从而降低了整定效率.混合粒子群算法HPSO虽然相对于PSO收敛速度慢,但是可以很好地解决PSO收敛到局部最优解的问题.仿真结果验证了HPSO具有较强的全局和局部寻优能力,且整定的参数相对于PSO能使系统获得更好的动态性能.     

四旋翼无人机串级自抗扰控制及参数优化方法

针对四旋翼无人机飞行中易受外界干扰且控制器参数难以整定优化的问题,提出了一种串级自抗扰控制器及参数优化方法.利用自抗扰控制器对无人机各个状态进行独立控制,将控制器参数整定问题转换为多目标最优化问题,构造关于跟踪误差与控制器输出的适应度函数,并通过教与学(TLBO)算法进行寻优获取最优参数.通过仿真和实验验证,实际飞行的...     

基于遗传算法的Buck变换器控制优化研究

介绍了根据负载变化的情况,以减少输出电压的变化为目标来获取降压转换器的控制器器件值参数整定的方法.传统的方法是获取优化的相位裕度,结果使输出电压的响应稳定度略有改进.而利用遗传优化算法使相位裕度成为调整参数,并且电路元件值被认为是直接调整参数给予优化,使降压转换器的输出电压具有非常优良的控制特性.     

双级矩阵变换器的自抗扰闭环控制

自抗扰控制是一种基于过程误差来减小误差的非线性鲁棒控制技术,适用于不确定性系统的控制.针对双级矩阵变换器(TSMC)系统的非线性强耦合特点,将自抗扰控制技术应用于TSMC的闭环控制中,建立了dq坐标系上TSMC的数学模型.根据模型的耦合、不确定性,引入自抗扰控制器,对系统内外扰进行观测和补偿.文中分析了自抗扰控制器ADRC各环节的功能原理、设计方法及参数整定规律.仿真结果表明,基于ADRC的闭环控制可保证TSMC系统在各种扰动下具有良好的动静态性能,验证了该控制策略的优越性.     

基于混沌粒子群优化算法的数字PID参数整定

移相全桥零电压(PS-FB-ZVS)PWM DC/DC变换器是变换器的一个研究热点。针对PID控制器参数的整定及自适应调整难以达到最优状态,使控制结果出现较大的超调量,在此利用混沌粒子群优化算法(ChaosParticle Swarm Optimization,简称CPSO)、原始粒子群优化算法和遗传算法对变换器的数字PID控制器参数进行了整定,得到评价函数值收敛趋势图和系统的单位阶跃响应曲线,并利用PID参数整定结果得到输出电压动态响应曲线。通过分析几种算法整定PID参数的结果,表明CPSO具有更好的优化效果。     

矩阵变换器双空间自抗扰闭环控制研究

针对矩阵变换器(MC)非线性强耦合的特点,通过分析MC的双空间调制开环模型,提出自抗扰(ADRC)电压闭环控制方案.将MC输入侧虚拟等效为PWM整流器、输出侧虚拟等效为PWM逆变器,推导了输出侧电压方程,构建矩阵变换器电压闭环自抗扰控制模型,通过Park变换,将三相输出电压分解成d-q坐标系下的直流分量.基于ADRC控制策略,设计输出侧电压闭环控制器,跟踪期望电压d、q轴分量,维持输出电压的空间矢量恒定,以消除内、外扰动和不平衡的影响.仿真结果表明基于ADRC的闭环控制方案受参数变化的影响较小,使MC具有良好的动静态特性和较强的鲁棒性.     

基于改进型粒子群算法的扩张状态观测器

为了解决自抗扰控制器核心模块的参数难以整定的问题,提出了利用改进型粒子群算法的扩张状态观测器设计方法。研究了扩张状态观测器的数学模型,分析了影响观测信号跟踪精度的因素,给出了待定参数设计方法的具体步骤。该设计方法选择改进后的适应度函数作为性能优化指标,增加了惯性系数的自适应性,并引入速度钳制以防止陷入局部最优。最后通过计算和仿真实验分析,验证了所提方法的正确性和鲁棒性,对解决自抗扰控制器中其他模块的待定参数整定问题具有一定的意义。     

一种用于矩阵变换器的简化非线性自抗扰控制策略

矩阵变换器的电力直接变换特性使其输出侧性能极易受扰动影响,所以对矩阵变换器系统采取控制是非常必要的。由于矩阵变换器的非线性、多变量和参数时变性使其数学模型不能被确定,因此在内外部扰动不稳定的条件下,设计PI常数的单闭环控制系统并不那么成功。将一种与对象模型无关的自抗扰控制器应用于矩阵变换器系统,并且为解决自抗扰控制器控制模块的不光滑非线性函数导致矩阵变换器系统输出量谐波成分增大的问题,在自抗扰控制器的基础上,改进了自抗扰控制器模块的非线性函数并简化了其控制环。实验结果表明:当该自抗扰控制器用于矩阵变换器系统控制调节时,无论是在电网输入侧本身存在谐波污染的条件下,还是电网电压非正常工况条件下,其控制效果都优于PI控制。     

矩阵变换器的自抗扰控制技术

由于闭环控制器与电力电子电路的调制策略相对独立,把鲁棒性强的控制算法与性能良好的调制策略结合起来,用于电力电子电路的控制,通过PARK变换,建立d—q坐标下的矩阵变换器模型。在空间矢量调制的基础上,设计了矩阵变换器输出电流跟踪的自抗扰控制器。仿真结果表明,该控制器稳态性能理想,动态性能良好,鲁棒性强。     

基于ADRC的微电网传输变换器带宽自整定控制研究

直流微网作为新能源综合利用的重要形式,在分布式发电的有效利用中发挥着重要作用.针对直流微网在实时扰动的影响下出现的电能传输变换器电能质量恶化的问题,设计了一种基于深度确定性策略的级联自抗扰控制稳压控制策略.在原始状态观测器中引入新观测器与其级联,形成级联自抗扰,提高初始观测器对扰动的抵抗能力,并建立线性反馈律对观测后的扰动进行抵消,增强了系统对实时扰动的抑制能力.为抑制由系统控制器参数不确定性特征引起的不利影响,引入了深度确定性梯度算法,实现了对控制器参数的自适应整定,保证了系统的参数实时最优性,进一步提升了系统对实时扰动的抑制能力.最后,通过对观测器的跟踪性能、抗扰性能等方面进行了理论分析,并通过仿真对比了在各种工况下的不同控制策略的性能差异,验证了所提控制策略的正确性和优异性.     

自抗扰控制及其在DC-DC变换器中的应用

本文将自抗扰控制引入DC-DC变换器中,详细介绍了自抗扰控制器的原理和结构,并提供了调制Buck-Boost DC-DC变换器的仿真参数及硬件电路实验.通过对该变换器模型参数改变和外部扰动的仿真和实验研究,证明自抗扰控制对电力电子变换器这类非线性系统和不稳定对象具有良好的控制效果,对其外扰及对象模型参数的变化具有良好的适应性和鲁棒性.此方法不仅克服了经典PID控制的缺点,又保留了其结构简单,鲁棒性强的优点,是一类很有发展前景的控制策略.     

三电平稀疏双级矩阵变换器的中点电压分段控制

针对输出级为稀疏三电平结构的双级矩阵变换器这一新型拓扑的中点电压偏移问题,提出了通过调节冗余小矢量的相对作用时间、分段平衡中点电压的控制方法.该方法结合了对称七段式及九段式空间矢量调制技术的优点使得中点电压在任意时刻均无不平衡区域,从而使中点电压偏移问题得到了明显的改善.仿真结果验证了所提出方法的正确性和有效性.     

轻型功率变换器拓扑结构及其控制技术综述

首先概述了一般意义的功率变换器类型和常规开关型功率变换器拓扑结构。在检索国内外大量文献的基础上,首次提出轻型功率变换器的概念,并总结了业已提出的轻型功率变换器结构和控制方法,即矩阵变换器、减小直流电容的单PWM功率变换器、减小直流电容的双PWM型功率变换器、无直流电容的单PWM型功率变换器、无直流电容的双PWM型功率变换器等5大类。把针对常规功率变换器改进而设计的各种拓扑结构及其控制技术统一起来,以理想功率变换器作为这类装置的研究目标,具有理论和应用指导意义。     

±500 kV宝鸡换流站交、直流滤波器调频调谐试验研究

±500 kV宝鸡换流站是国家电网公司支援四川地震灾区的重点项目之一,文章详细介绍了该换流站交、直流滤波器调频调谐试验的全过程。首先依据滤波器的出厂参数通过软件仿真确定了谐振频率,参照相关调试标准确定了宝鸡换流站滤波器的调谐限值,再通过调节电抗器抽头并利用变频电源进行检测,最终使滤波器达到了设计要求。     

BUCK型开关变换器分数阶PI~λD~μ控制研究

常规的PID控制策略已经很难满足DC-DC开关变换器高精度、高稳定性和快速动态调节特性的要求。分数阶PIλDμ控制器将传统的PID控制器的阶次推广到分数领域,它不但适合于分数阶系统,也适用于整数阶系统,并能够取得一些优于整数阶PID控制器的效果。最后给出了基于ITAE最优和遗传算法的PIλDμ控制器参数整定方法,并应用于Buck型变换器中。实验结果表明该控制器不仅能提高系统的控制品质,而且对系统参数的变化并不敏感,具有更灵活的结构和更强的鲁棒性。     

矩阵变换器电机系统及其关键技术研究

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。全文给出了矩阵变换器电机系统结构,对矩阵变换器、矩阵变换器电机系统输入滤波电路设计、箝位电路设计、换流技术以及调制策略等关键技术作了分析研究,仿真结果验证了系统的可行性。