基于切换系统的三相APF建模与H∞控制

为研究具有典型混杂动态特性的三相APF高性能控制问题,首先基于PWM调制原理将三相APF的混杂系统模型转化为包含切换开关动态的线性系统,经在平衡流形邻域近似线性化后得到以脉宽为输入函数的线性等效离散系统,最后对该线性离散系统设计了满足一定干扰抑制指标并能实时跟踪补偿指令电流的H∞控制器.该控制器以PWM脉宽作为控制量,避免了以往对周期平均模型进行控制器设计时的等效占空比环节,物理意义清晰,设计更加合理,在工程应用中易于实现,具有潜在的应用价值.仿真结果验证了所提系统模型和控制器设计方法的正确性和有效性.     

单相APF的切换系统建模与H_∞控制

为研究单相有源电力滤波器(APF)的高性能控制器设计问题,基于脉宽调制技术提出了一种考虑开关切换混杂特性和外界干扰的单相APF等效离散切换非线性鲁棒控制系统,并在平衡流形邻域近似线性化得到了线性等效离散切换鲁棒控制系统模型,最后为该模型设计了能实时跟踪补偿指令电流并满足一定干扰抑制指标的H∞鲁棒控制器。该控制器避免了以往周期平均模型中的等效占空比环节,物理意义清晰,设计思路合理,易于在工程中实现。仿真结果验证了上述系统模型和控制器设计方法的正确性和有效性。     

考虑系统延时的三相APF切换系统建模与H∞控制

考虑系统时滞因素,突破传统对有源电力滤波器（APF）分析时所用的近似线性化处理方式,建立了一种基于离散仿射切换理论的三相APF仿射时滞离散切换模型。在此基础上将电网侧谐波电流作为控制输出,前馈预测的指令谐波电流与理想指令谐波电流误差作为干扰项,提出H∞控制器和切换规则的设计方法,进而实现谐波电流跟踪控制。仿真分析表明,该方法在精确反映三相APF动态特性的同时有效补偿了系统时滞,避免了时滞现象对系统补偿效果和稳定性的不良影响。     

基于切换线性系统的单相有源电力滤波器的建模与控制

为研究具有典型混杂动态特性的单相有源电力滤波器(single phase active power filter,SPAPF)的高性能控制问题,作者采用脉宽调制技术将包含SPAPF的混杂系统模型转化为包含切换开关的线性系统模型,通过在平衡流形邻域对其进行近似线性化得到了以脉宽为输入函数的线性离散系统,并为该系统设计了能够实时跟踪补偿指令电流的线性二次最优数字控制器。该控制器以脉宽为控制量,物理意义清晰、设计思路合理、易于在工程中实现。仿真结果验证了上述系统模型和控制器的正确性和有效性。     

应用于配电系统并联APF的仿真研究

介绍了三相三线制配电系统有源电力滤波器结构,设计了50 kVA有源电力滤波器各部分的参数,谐波无功电流检测采用瞬时无功检测法,直流侧电容电压采用PI调节控制.在Matlab/Simulink仿真环境下,搭建了有源电力滤波器样机模型,证明其谐波治理的有效性和良好的补偿性.     

基于三相四桥臂逆变器的APF预测控制方法的研究

为解决三相四线制不对称电网系统中的谐波污染问题,提出了一种应用于三相四桥臂有源电力滤波器(APF)的控制方法。该方法在T采样时刻预测出T+1时刻的网侧电压和逆变器输出电流值,并根据建立的系统数学模型计算出T+1时刻的参考电压值,然后利用三维电压空间矢量调制得出主电路的控制信号,驱动主电路输出补偿电流以达到消除谐波的目的。此方法能有效降低采样、计算环节带来的延时,具有直流电压利用率高,系统动态响应好的优点。仿真实验证明了该方法的可行性。     

三相四桥臂并联型APF无差拍控制策略的研究

以四桥臂并联型有源电力滤波器为研究对象,对三相四线制系统的谐波检测方法和有源电力滤波器的控制策略分别进行了系统的研究。采用基于瞬时无功功率理论的ip-iq谐波电流检测法来计算谐波电流指令值。详细阐述了无差拍控制的原理,对无差拍控制模型进行了理论推导,对系统实现步骤和谐波电流预测进行了研究。实验论证了该无差拍系统的可行性,总结了无差拍控制应用的优点和问题。     

三相四桥臂并联型APF无差拍控制策略的研究

以四桥臂并联型有源电力滤波器为研究对象,对三相四线制系统的谐波检测方法和有源电力滤波器的控制策略分别进行了系统的研究.采用基于瞬时无功功率理论的ip-iq谐波电流检测法来计算谐波电流指令值.详细阐述了无差拍控制的原理,对无差拍控制模型进行了理论推导,对系统实现步骤和谐波电流预测进行了研究.实验论证了该无差拍系统的可行性,总结了无差拍控制应用的优点和问题.     

三相APF非线性解耦控制的建模与仿真

有源电力滤波器(APF)是电力系统谐波的有效治理手段之一,但APF主电路为电压源逆变器(VSI),由于开关频率的限制,是一个强非线性耦合系统,给控制器设计及应用带来困难。为此,首先建立了三相电压型有源滤波器系统仿射非线性模型;然后基于微分几何理论,提出该模型的状态反馈精确线性化方法以建立其线性化模型;最后对有源滤波器三相进行解耦并实现了精确解耦控制器的设计。仿真结果表明了所建模型及设计控制算法的有效性,经该控制算法补偿,谐波畸变率限制在2%以下。     

基于输入输出反馈精确线性化的三相APF控制

将输入输出反馈精确线性化控制方法应用于三相有源电力滤波器非线性控制中。首先建立三相有源电力滤波器的仿射非线性系统模型,推导出了其输入输出反馈精确线性化非线性反馈控制律,实现三相并联型有源电力滤波器有功补偿电流和无功补偿电流的解耦控制器设计。最后使用Matlab进行仿真验证,仿真试验结果表明,该控制策略能较好地实现APF的解耦控制,具有较好的补偿特性,经该控制算法补偿,谐波畸变率限制在2%以下。     

开关磁阻风力发电系统输出电压优化控制

针对因风速突变开关磁阻发电系统对输出电压难以快速动态稳定控制的问题,提出一种PWM斩波控制与角度位置控制相结合的复合控制方法,在中低风速时采用PWM斩波模式控制,当风速突变时,切换至角度位置模式控制,通过控制策略实现这两种模式运行的平滑切换,优化了对输出电压的控制,有效抑制了因风速突变对输出电压的影响,该方法动态响应快,控制精度高,鲁棒性强.仿真实验和研制的模拟装置实验验证了复合控制方法的可行性和有效性.     

基于单周控制三相四线制APF的研究

以四桥臂三相四线制有源电力滤波器(APF)为研究对象,针对APF中畸变电流检测的快速实时响应问题,研究APF的单周控制原理与控制策略,提出三相四线制APF的单周控制模型.在分析单周控制四桥臂三相四线制APF开关周期平均模型的基础上,推导出单周控制的关键方程,该方程组描述了在CCM运行模式下电源电流、开关占空比与电压调节器输出电压3个量之间的关系.基于该方程组的一个最简解,建立了单周控制电路模型.最后设计单周控制APF,并对其进行了仿真及实验研究.实验结果表明,该方法实时性好,控制电路结构简单、动态特性好.     

基于线性二次调节控制的三电平APF研究

以三电平并联型有源电力滤波器(APF)为研究对象,简要描述了二极管钳位型三电平变流器的数学模型,详细推导了线性二次调节(LQR)控制算法,得到了控制量和状态量的线性关系,并将该算法应用于电流内环控制。在新型简化的电压空间矢量控制策略基础上搭建Matlab仿真模型。通过DSP试验平台对该控制方案进行验证,结果表明该方案正确有效。     

一种基于线性二次最优控制的PID参数优化方法

时域分析法和频域分析法是设计控制系统的两种基本方法,对应同一物理系统,两种方法之间必然存在一定的联系。本文通过对基于时域状态空间描述的线性二镒最优控制系统和基于输出反馈的频域ＰＩＤ控制系统的对比分析,提出一种由ＰＩＤ动态补偿网络实现线性二次最优控制的方法,仿真结果验证了该方法的合理性。     

三相有源电力滤波器控制方法的研究

基于单周控制的三相有源电力滤波器(APF)虽不需谐波检测电路,电路相对简单,但只能同时补偿谐波和无功电流,且要求电源电压无畸变,故有局限性。为此将ip-iq谐波检测法和单周控制方法相结合,利用ip-iq法检测负载电流的谐波和无功分量,以单周控制作为电流跟踪控制方式,推出单周控制方程,基于此的建模和仿真研究结果表明:APF可灵活地补偿非线性负载的谐波和无功电流,且补偿效果良好,有一定可行性。     

基于MCF5213的开关磁阻电机控制系统设计

以MCF5213为数字控制器核心,设计了开关磁阻电机控制系统。该系统充分利用MCF5213的运算能力及其丰富的内部资源,简化了系统的硬件结构,采用角度控制与电压斩波相结合的控制方式。试验结果表明,该系统具有良好的运行特性。     

起重机线性二次型最优消摆控制

文章提出了一种起重机消摆控制算法，这种算法满足线性二次型最优控制。模拟实验中在一个摆振周期内消除摆振；模型起重机上实验摆振衰减率达90％以上。     

基于FPGA的三电平APF谐波分频控制

针对传统串行执行方式存在可补偿谐波次数受限、补偿效果不佳等问题,研究基于现场可编程门阵列的有源电力滤波器谐波分频控制的实现。采用现场可编程门阵列作为控制系统的主控制器完成控制算法,可以显著提高计算频率,减小计算延时,改善控制系统实时性能,在现场可编程门阵列内构建并实现的谐波同步旋转坐标系下的谐波电流分频控制策略计算频率最高可达77 kHz。构建了三电平有源电力滤波器数字控制系统并在样机上进行了实验,实验结果验证了提出的现场可编程门阵列全数字谐波电流分频控制方法的正确性。