并联型有源电力滤波器双闭环控制策略研究

分析了并联型有源电力滤波器控制器双闭环控制策略的实现原理:针对PI控制不能无静差地跟踪交流信号、重复控制动态响应速度较慢的问题,提出了电流内环采用基于重复控制和PI控制的复合控制策略,该策略利用重复控制改善并联型有源电力滤波器控制系统的稳态跟踪性能,利用PI控制改善并联型有源电力滤波器控制系统的动态特性;针对PI控制较难确定并联型有源电力滤波器控制系统的传递函数、不能在线整定PI参数的问题,电压外环采用模糊PID控制策略控制直流侧电压。Matlab/Simulink仿真结果验证了该控制策略的正确性和可行性。     

PWM逆变器双闭环控制的仿真研究

首先通过对PWM逆变电源输出特性的分析,建立了单相SPWM逆变器的MATLAB仿真模型;然后运用双闭环PI控制的逆变器控制策略,并通过极点配置对PI控制器参数进行设计。最后在Matlab/Simulink中进行仿真研究。仿真结果表明,双环控制能获得具有良好的动态和稳态性能。     

纯滞后系统PID-模糊控制

为了保证城市供水质量,常常采用变频恒压供水方式。针对恒压供水系统的非线性、随机性、大惯性和纯滞后特性,提出了一种带Smith预估的PID-模糊复合控制策略。这种控制策略融合了模糊控制动态响应性能好、PID控制调节精度高以及Smith预估纯滞后补偿的优点。在保留了系统很好的动态过程平稳性和稳态性能的基础上,明显改善了系统的动态过程快速性,同时对被控对象模型参数变化具有很好的适应性,鲁棒性好。仿真实验结果表明:带Smith预估的PID-模糊复合控制策略可使恒压供水系统的动态稳态性能明显优于常规PID、模糊控制和PID-模糊复合控制。     

基于串联拓扑结构的逆变器复合控制方案

提出了一种采用PID控制器和重复控制器串联拓扑结构的单相逆变器复合控制方案。利用PID控制器对被控对象进行镇定,并与之构成最小相位系统,使系统拥有快速的动态响应性能和较强的鲁棒性;采用该最小相位系统的逆函数直接对重复控制器进行设计,简化了重复控制器设计;在系统前向通道串入滞后-超前校正环节,利用校正网络中的超前环节改善了系统的动态性能,而利用滞后环节提高了系统的稳态精度。仿真实验结果表明,基于串联拓扑结构的复合控制方案有效地降低了逆变器输出波形的畸变率(THD),使系统获得了良好的稳态和动态性能。     

基于全通滤波器的比例复数积分控制分析

传统比例积分控制单相并网逆变器存在稳态幅值和相位误差问题,同时谐波成分较大。基于此,采用具有零稳态误差和低谐波注入特点的比例复数积分(PCI)控制方法,复数环节通过全通滤波器实现,在单相并网逆变器系统中,无需构造虚拟三相坐标系或者dq坐标系,简化了控制系统结构。用Simulink对相同条件下的PI和PCI控制进行了仿真分析,PI控制的单相逆变器输出电流THD值为0.83%,而PCI控制的THD值为0.46%,若再加入多重PCI控制,可降至0.25%。仿真结果验证了PCI控制下的单相并网逆变器具有良好的稳态性能以及对并网电流谐波的抑制作用。     

滑模动态递归模糊神经网络船电推进复合控制

提出了船舶电力吊舱推进系统的复合控制策略,以消除吊舱推进的过冲现象并获得快速平滑的动态响应.复合控制由鲁棒滑模控制和动态递归模糊神经网络控制组成,鲁棒滑模控制利用死区非线性和误差边界厚度法,克服系统的不确定与外界扰动,具有在线自学习算法的动态递归模糊神经网络控制促使系统的跟踪误差趋近于0.建立了基于SIMOTION的半实物仿真Siemens-Schottel推进器系统,仿真与实验结果表明,复合控制具有暂态快速和稳态平滑的动态响应,提高了吊舱推进系统的鲁棒性和运动精度.     

基于模糊PID控制的交流伺服系统

将模糊控制和PID控制相结合,提出了一种智能复合控制策略,并将其应用于交流伺服系统的控制。利用模糊控制在线自适应调整PID控制器的参数,从而使系统的静态和动态性能指标较为理想。实验结果表明,基于模糊PID控制的交流伺服系统具有响应速度快、稳态精度高和鲁棒性强等特点。     

基于BP神经网络的SPWM逆变器控制仿真研究

采用控制和实现方法是决定单相SPWM逆变器输出波形质量和动态性能的主要因素。在分析逆变器常规PID控制方法优缺点的基础上,针对带非线性负载和负载跳变的单相SPWM逆变器,输出波形畸变较大,动态性能差和THD值较高的缺点,提出了一种基于BP神经网络自整定PI双闭环控制方案,并用MATLAB软件工具进行了仿真验证。仿真实验结果表明,方法能同时实现逆变器的高精度稳态输出波形、低的总谐波畸变率和快速动态响应性能,适用于感应电源、UPS不间断电源等需要高性能输出电压波形的场合。     

基于单周控制的单相并网逆变算法

提出一种基于单周控制的小型风力发电机组逆变并网算法.该方法结合PI调节和单周控制,在半周期内把逆变器等效为BUCK电路进行分析,使单相全桥逆变器工作在并网状态.基于该算法的单相并网逆变器在半周期内有一对开关管保持关断状态,与传统的双极性调制方式比较,能降低开关损耗,也可避免因加入死区时间带来的波形失真.Simulink仿真结果表明:在风机输出功率变化以及电网电压幅值受到扰动的情况下,基于单周控制的单相并网逆变器的输出电流能有效、快速地跟踪参考电流,并能与电网电压的频率、相位保持一致,从而使小型风力发电机组达到对电网输入能量的要求.实现该方法的硬件电路较为简单,宜作进一步研究应用.     

基于分数阶PI的逆变器双环控制研究

研究逆变器波形控制技术的问题,传统PI控制存在明显的缺点,导致输出电压质量不佳.为了提高逆变器输出电压的稳态和动态性能,提出了一种新的分数阶PI控制策略.分数阶PI控制器比PI控制器多了一个可调参数λ,使设计更加灵活,性能更加优越.仿真结果显示,分数阶PI控制策略提高了逆变器输出电压的稳态精度,增强了负载抗干扰能力,系统获得较快的动态响应,改进控制策略对于中小型风力发电系统并网逆变器的实际应用具有重要圣者价值.