固定导通时间半滞环脉冲序列控制Boost变换器研究

针对工作于电感电流连续导电模式的脉冲序列控制开关变换器存在的低频振荡问题,提出了开关变换器的固定导通时间半滞环脉冲序列控制技术,分析了固定导通时间半滞环脉冲序列控制连续导电模式Boost变换器的工作原理及其控制规律。研究结果表明,半滞环脉冲序列控制消除了脉冲序列控制连续导电模式Boost变换器存在的低频振荡现象。     

基于混合电平的改进型变环宽滞环控制逆变器

对于三电平控制的并网逆变器,采用变环宽的数字化滞环控制器能在大部分时间稳定开关频率,但在电压过零点附近仍然存在开关频率波动的现象。这主要是由于模数变换器采样频率的限制,导致电流在变化过程中,并不能准确地捕捉到滞环控制器的边界,并且由于电压过零点附近滞环控制器的环宽趋近于零,开关频率的波动将进一步恶化。为稳定开关频率,这里提出了混合电平控制策略改进电压过零点附近的开关频率波动。在电压过零点附近,将逆变器由三电平工作状态切换为两电平工作状态,从而增大了滞环比较器的环宽,稳定了滞环控制并网逆变器的开关频率,提高了并网逆变器的电能质量。     

基于∑-△调制器的Boost变换器的滑模变结构控制

针对常规滑模变结构控制器应用于电流连续型Boost变换器中,存在开关频率不固定等问题,提出了一种基于∑-Δ调制器的滑模变结构控制方法。该方法选定反映控制目的的滑模面后,引入指数趋近律的方法来设计滑模变结构控制器,控制器的输出经∑-Δ调制后驱动开关管;通过对控制参数的调节,可实现Boost变换器动态性能与稳态性能之间的平衡。仿真结果表明,采用所设计滑模变结构控制器的Boost变换器开关频率固定,启动性能可调,对输入电压扰动及负载大幅度突变具有较强的鲁棒性。     

一种用于Buck变换器的自适应滞环滑模控制方法

宽范围输入电压下,为提高Buck变换器的输出电压稳定性,研究了一种自适应滞环滑模控制方法。滑模控制的设计和实现比较简单,但存在开关频率不固定的问题;将滞环滑模电流控制用于Buck变换器,使变换器工作在有限的开关频率下;同时,应用自适应前馈控制,消除由输入电压变化引起的开关频率变化,使变换器工作在固定的开关频率下。仿真和实验结果表明,自适应滞环滑模控制方法具有出色的大信号处理能力,使得变换器能够在更大的工作范围内获得更好的调节性能和动态性能,当输入电压大范围变化时,应用自适应滞环滑模控制的Buck变换器响应速度快,具有较强的稳定性和鲁棒性。     

滞环电流控制APFC电路开关频率研究

滞环电流跟踪控制方法由于具有响应速度快和结构简单的优点,在功率因数校正（APFC）电路中有一定应用,然而滞环电流控制的开关频率很不稳定。对滞环电流控制单相Boost型功率因数校正电路进行了分析,利用电路模型得出了电路的开关频率与输出电压、升压电感大小、滞环比较带宽等因素有关。基于Matlab的仿真结果证明了分析的正确性。     

基于磁场定向的矩阵变换器驱动感应电机变结构直接转矩控制

提出一种新型的基于磁场定向的矩阵变换器驱动感应电机直接转矩控制方法,将滑模变结构控制策略引入矩阵变换器驱动感应电机直接转矩控制中,以代替传统方法中的转矩和磁链滞环比较器,并结合矩阵变换器空间矢量调制方法,实现矩阵变换器开关频率恒定。实验结果表明,通过使用转矩和定子磁链2个滑模变结构控制器并结合矩阵变换器直接空间矢量调制,既可以保留传统矩阵变换器驱动感应电机直接转矩控制转矩快速响应的特点,又可以保证开关频率恒定和减小转矩脉动,有效地改善了系统的动静态性能。     

一种APF模糊自适应可变环宽滞环控制器

为改善常规滞环控制方式逆变器开关频率高且频率变化范围大的缺陷,提出了一种基于模糊自适应可变环宽的滞环电流控制方式。由于滞环宽度随给定信号及电压的变化而自动调整,故可有效地减小开关频率及频率的变化范围。简要说明了自适应可变环宽的滞环电流控制方式的工作原理,详细地给出了模糊自适应可变环宽控制器的设计方法。通过对常规滞环控制方式、自适应可变环宽滞环控制方式及模糊自适应可变环宽的滞环控制方式的仿真研究,结果表明,所提方法有效地降低了开关频率,减小了开关频率的变化范围。由此构成的三相有源电力滤波器能很好地满足对谐波补偿的高精度和实时性的要求。     

三态滞环电流控制全桥逆变器建模及控制

通过分析三态滞环电流控制工作原理,基于Buck变换器三态器件开关模型,建立了电感电流连续状态下三态滞环电流控制方式小信号模型.揭示出三态滞环电流控制环在开关频率较高时带来的相位延迟较小,可等效为比例环节.将该结论应用于大信号分析,建立了三态滞环电流控制单相全桥逆变器的大信号模型,引入三态滞环电流环对闭环系统带来了降阶优...     

有源滤波器的模糊阈值变环宽滞环电流跟踪控制策略

针对有源电力滤波器(APF)的电流跟踪功能模块,提出了一种模糊阈值变环宽滞环电流跟踪控制算法.在构建APF装置模型并分析滞环宽度变化规律的基础上,通过使用内部模糊控制器用以动态地调节滞环比较器的环宽,从而达到了限定开关频率的目的.该方法相比于传统滞环比较方法具有更好的跟踪精度和动态性能,充分利用了开关器件的导通能力;同时由于降低了最大开关频率,从而保证了装置的安全运行.通过仿真与实际实验结果进一步验证了该算法的电流跟踪效果以及对于非线性装置产生的系统谐波的补偿能力.     

开关电感Boost变换器建模与仿真分析

针对光伏发电系统中传统Boost变换器的升压能力问题,将开关电感结构嵌入传统Boost变换器中,分析变换器功率开关器件的"ON"和"OFF"状态的工作机理,建立升压增益比与开关器件周期占空比之间的关系。利用状态空间平均法建立开关电感Boost变换器的数学模型,并在此模型基础上,对功率开关器件的不同工作频率进行仿真分析。仿真结果表明,开关电感Boost变换器不仅比传统Boost变换器具有更高的升压能力,而且在高开关频率下也能有效减小输出量的纹波,提升变换器的转换效率;同时也验证了模型的合理性和正确性,为工程实践设计提供理论支撑。     

基于滞环滑模算法的级联型DVR的分程控制

基于滞环伪滑模变结构算法，提出一种分程控制方法。该方法采用滞环降低抖动频率，并通过改变反馈作用大小来进一步优化换流电路的工作性能。分程控制充分利用级联DVR电路的特点，根据电网电压情况将DVR输出电压划分为不同范围，针对不同程度的畸变投入相应数量的功率模块，使控制系统能够优化响应速度，保证受控电压精确跟踪参考信号，维持电压稳定。理论分析表明该算法使功率模块间歇工作，这样可以降低开关损耗，同时分析了系统参数对控制特性以及切换频率的影响。根据DVR数学模型进行仿真，结果表明分程控制算法具有良好的鲁棒性与实时性，能够快速消除电压谐波及凹陷。     

四相横向磁通永磁电机的三电平滞环电流控制

以新型四相横向磁通永磁电机为研究对象,利用MATLAB/Simulink软件平台以及Simpower System工具箱,对闭环控制系统进行了研究。在传统双闭环调速控制基础上,为滞环电流控制环引入零电平,将滞环分为上滞环和下滞环。综合考虑开关频率与电流THD确定合适的滞环环宽,并根据偏差电流值与滞环环宽比较值得到逆变器控制信号。通过仿真得到各种工况下的电机运行数据,说明该控制方法能够对四相横向磁通永磁电机进行有效控制。     

电流滞环跟踪PWM逆变器控制仿真研究

针对传统的SPWM电压型逆变器的不足,提出采用电流滞环跟踪PWM的逆变器控制方式.介绍了电流滞环跟踪PWM逆变器的控制原理,对其开关频率进行了数学分析,最后构建模型并进行仿真.仿真结果表明,此方法效果明显,动态性能好,可保证电流波形好的正弦性.     

VSC-HVDC输电系统模式切换控制策略

分析了基于电压源换流器的高压直流(VSC-HVDC)输电系统在定直流电压控制端交流电网故障下的模式切换控制策略,提出了基于滞环和本地直流电压检测的模式切换控制,并给出了该控制的实现方法。推导了正常运行时VSC-HVDC输电系统直流功率与两侧换流器直流电压的关系式,给出了定有功功率控制端的直流电压正常工作范围的计算方法,提出了模式切换控制策略中直流电压阈值和故障穿越期间直流电压参考值的确定方法。最后,PSCAD/EMTDC仿真验证了在不同故障类型和不同运行方式下VSC-HVDC输电系统模式切换控制策略的有效性;仿真结果表明,该直流电压阈值和参考值的确定方法能够为模式切换控制策略的指令值整定与配合提供可靠参考。     

加速器用大功率高精度电源控制策略研究

提出基于电流滞环控制直流有源滤波(DAF)与相控整流(THC)相结合的加速器电源方案,基于补偿谐波电流的电流滞环控制(HCCS)方法提高了DAF环节的响应速度,有效克服了系统参数变化的影响。针对电流滞环控制开关频率不定的问题,采用变滞环宽度控制,使得开关频率基本恒定,简化了滤波环节参数设计。为提高系统动态响应和稳态精度,系统采用反馈控制和前馈控制相结合的复合控制方式。实验结果表明该方案合理可行。     

一种改进的有源滤波器电流跟踪控制策略

针对电力有源滤波器传统双滞环控制策略在电流误差超出外环的情况下补偿电流不能及时跟踪指令电流的问题,提出了一种电压空间矢量双滞环电流跟踪控制的新方法。该方法通过使用模糊控制器在线动态调节外环滞环比较器的环宽,从而达到有效降低高次谐波分量的目的。该控制策略相比于传统双滞环控制策略,在有效降低高次谐波分量的同时,降低了开关损耗,提高了跟踪精度,增强了鲁棒性,改善了滤波器的性能。仿真结果证明了其可行性和有效性。     

Improved current control technique of VSI PWM inverters withconstant modulation frequency and extended voltage range

A hysteresis control method for three-phase, current-controlled, VSI PWM (pulse width modulation) inverters characterized by constant switching frequency is presented. The method is based on substantial improvement of the principle of minimization of interference among modulations of the various phases, which does not require any knowledge of load parameters or EMF, provided the load is symmetric. Interference minimization allows PLL (phase-locked loop) control of switching frequency. The inherent benefits of the proposed technique are full exploitation of inverter voltage capabilities and a definite reduction ion commutation losses. The method minimizes commutation losses and current ripple while allowing maximum output AC voltage to be obtained from the inverter. The method exhibits all the favorable characteristics of hysteresis controls: fast response, good accuracy, and robustness. Experimental tests confirmed theoretical forecasts, showing excellent performance of the control     

有源滤波器的模糊阈值变环宽滞环电流跟踪控制策略

针对有源电力滤波器（APF）的电流跟踪功能模块,提出了一种模糊阈值变环宽滞环电流跟踪控制算法。在构建APF装置模型并分析滞环宽度变化规律的基础上,通过使用内部模糊控制器用以动态地调节滞环比较器的环宽,从而达到了限定开关频率的目的。该方法相比于传统滞环比较方法具有更好的跟踪精度和动态性能,充分利用了开关器件的导通能力;同时由于降低了最大开关频率,从而保证了装置的安全运行。通过仿真与实际实验结果进一步验证了该算法的电流跟踪效果以及对于非线性装置产生的系统谐波的补偿能力。     

基于最优占空比原则的脉频调制策略的应用

传统的开关器件脉频调制(Pulse Frequency Modulation, PFM)控制方法,存在开关频率高、频率不固定且稳定性能不好的缺点,使得它在APF的应用中增加了滤波器的设计难度。为此提出了以最优占空比为原则的改进脉频调制方法。该方法通过最小二乘法获得最优占空比,并依此合理选择控制参数,且在控制器中,引入电网及补偿电压的实时特性,参与开关器件的导通时间、关断时间及滞环环宽的控制,从而实现定频、降损、提高控制精度及动态性能。通过对PFM的传统与改进控制策略的仿真与实验,验证了所提方法的有效性,且该方法易于控制电路的设计。