无刷直流电动机模糊神经网络PI控制方法

通过分析无刷直流电动机模糊PI控制的不足,在对传统模糊-PI混合控制策略进行改进的基础上,提出模糊神经网络PI控制策略。该策略是建立在用基本样条函数实现BLDCM模糊神经网络速度控制器新方法基础之上。通过调整模糊神经网络中唯一需要优化的权值系数,以达到模糊神经网络参数自动调整与寻优的目的,从而提高了系统的动态响应和鲁棒性。仿真结果表明,该方法响应快、无超调、鲁棒性强。     

重复—模糊PI复合控制策略在APF中的应用

有源电力滤波器(Active Power Filter,APF)要求补偿电流能够无误差地跟踪给定的谐波电流信号,否则会影响APF的补偿效果。传统单一控制方法在控制准确度和响应速度上不能兼顾,应用复合控制策略,将不同控制方法的优缺点进行互补组合,可得到更优的控制策略。重复控制能产生与谐波电流相同的输出,因而可以取得对各次谐波零稳态误差跟踪补偿,但是其动态性能不佳。通过与模糊PI控制相结合,形成复合控制策略,可以利用模糊PI控制器保证系统的动态性能,依靠重复控制器提高输出电流波形的跟踪准确度,显著改善滤波效果。经过仿真证明采用的重复-模糊PI复合控制策略可以同时取得较好的补偿准确度与动态响应速度,比较适合于APF中补偿电流的控制。     

计及电网电压扰动的Vienna整流器复合控制方法

针对电网中存在的背景谐波以及电压塌陷等问题,基于三相四线制Vienna整流器,引入了一种改进的电流跟踪方法。同时针对传统PI控制精度不高,电流跟踪效果不好的问题,提出了PI控制与重复控制相结合的新型控制策略。文章对于改进型电流跟踪方法进行了定性分析,并对重复控制器设计进行了充分的分析与比较验证,通过对比得到了复合控制方法在谐波抑制特性方面的优势,最终搭建了3 k W实验平台。仿真与实验结果验证了复合控制方法的可行性和有效性。该方法跟踪精度高,可有效改善网侧电流波形质量。减小网侧电流畸变程度的同时,也减小了直流侧电压的波动,维持良好的输出特性。     

逆变式等离子切割电源变间距模糊-PI控制

针对切割过程的强非线性及不确定性,以逆变式等离子切割电源为研究对象,提出了一种在全论域范围内带有自调整因子的变间距模糊量化算法,并与PI控制结合构成模糊-PI双模控制器。控制算法避免了冗杂的非线性系统建模过程,且本身具有优化的特性,通过模糊-PI双模控制,有效解决了传统模糊算法在提高系统稳态精度和动态性能之间的矛盾。仿真结果表明,与PI控制或模糊控制相比,所设计的双模控制器在稳态性能和鲁棒性两方面都得到了改善。     

基于复合控制的并联有源滤波器的仿真研究

并联有源滤波器是消除电网中非线性负载产生的电流谐波的有效手段。针对PI控制器在并联有源滤波器中的局限性,将重复控制和PI控制器并联用于并联有源滤波器输出电流波形的控制。笔者在给出并联有源滤波器主电路结构的基础上,介绍了一种基于瞬时无功功率法的谐波检测方法及基于重复控制和PI控制的复合控制策略。最后,通过MATLAB/Simulink对所提控制策略进行了仿真验证。仿真结果证明了该控制策略的有效性。     

单相并联型有源电力滤波器电流复合控制

为提高单相并联型有源电力滤波器(Active Power Filters,简称APF)的补偿精度,提出了一种静止坐标系下PI和重复并联运行的电流复合控制策略,其中PI控制主要保证系统的动态性能,基于内模原理的重复控制可以显著提高APF输出电流对负载谐波电流的跟踪精度。对单相APF中的复合控制策略参数进行了设计,理论研究和实验结果表明复合控制策略可以有效提高单相APF的滤波性能,总谐波畸变率降低到3.8%,达到谐波补偿的国家标准。     

不平衡电网下储能系统直流纹波分析及抑制策略

针对微电网中三相逆变器接不平衡负荷在储能变流器直流侧引入低频纹波的问题展开研究。通过建立三相两电平变流器开关函数等效模型,分析了低频电流纹波的产生原因,指出直流电流的低频分量主要由不平衡负荷的负序分量引入,且与微网内三相负荷的不平衡度成正比。为降低低次谐波对系统振荡的影响,提高微电网运行的可靠性,提出一种基于重复+比例积分复合控制的Buck-Boost型直流电力弹簧的低频电流抑制方法,并根据建立的电力弹簧小信号频域模型,利用小增益原理对所提出的复合控制策略的稳定性进行了分析,并对重复控制关键环节及参数进行设计。最后,利用Matlab/Simulink仿真模型及2 kV?A实验样机验证了所提方法的有效性。     

单电流检测配网静止同步补偿器的改进控制策略

主要阐述了应用于配网静止同步补偿器(DSTATCOM)单电流控制方案及其改进策略,并对直流侧稳压问题进行了详细的分析,给出了控制直流侧电容电压稳定的PI参数整定方法,并引入了自适应模糊PI控制器,直流侧电容电压采用PI和自适应模糊PI 2种控制方式进行了对比。对采用所提电流控制策略的DSTATCOM进行了仿真研究,并制作了实验样机。仿真和实验验证了该控制策略应用于DSTATCOM的有效性和可行性,实验结果同时证明采用自适应模糊PI控制的DSTATCOM系统响应速度更快,而且没有超调和振荡,具有较强的鲁棒性。     

基于模糊PI参数自整定和重复控制的三相逆变器并网研究

针对传统PI控制的局限性,提出一种新的控制策略,即利用基于模糊PI控制器与重复控制器并联构成的控制方法对三相并网逆变器进行控制,提高系统的补偿精度和并网电流稳态质量。该控制器利用模糊控制技术,根据误差大小对PI参数进行实时在线调整,从而满足最优的性能要求。利用重复控制的零稳态误差能力保证系统的稳态精度。最后通过仿真研究,对新控制策略、PI控制以及PI与重复控制结合三种控制策略比较,结果证实所提出的方法可行。     

基于复合控制的并联有源滤波器研究

通过分析三相三线制并联有源电力滤波器的电路结构,建立了主电路d-q坐标系下电流环控制的数学模型。针对传统PI控制稳态精度低的缺点,提出将其与重复控制串联的复合控制策略。利用PI控制提高系统的动态响应,利用重复控制对于周期扰动信号无差跟踪的特点提高系统的稳态精度。在负载平衡与不平衡情况下,对复合控制应用于谐波补偿的性能进行了仿真研究。结果表明,在负载平衡与不平衡情况下,复合控制都具有良好的动静态性能,该方法应用于谐波抑制是正确可行的。     

并联有源电力滤波器典型重复控制策略的分析与改进

目前并联有源电力滤波器采用的典型重复控制通常由PI控制与重复控制并联构成,存在中频段开环增益不足的缺点,且PI控制器同时存在于前向通道与反馈通道中,动态补偿效果不佳。提出了改进的重复控制策略,利用PI控制构成电流内环,对控制对象的中低频段特性进行校正,提高控制系统鲁棒性。利用前向通道中的重复控制器提供对谐波信号的高增益,提高了有源电力滤波器的中频段带宽。同时利用参考电流信号前馈至PI控制电流内环,充分保证控制系统的动态性能。仿真和实验结果验证了所提出控制策略的正确性和有效性。     

三相并联型有源电力滤波器补偿电流性能分析与改进

三相有源电力滤波器通常用来补偿非线性负载所引起的谐波和无功电流。在有源电力滤波装置中，其补偿性能的好坏，很大程度上取决于控制器的设计。但由于非理想因素的影响，例如输出电流环路带宽有限、检测电路的延时、指令电流的产生等，都会影响补偿效果，而传统的PI控制由于带宽有限不能实现无静差输出。为了提高三相并联型有源电力滤波器的补偿性能，该文在同步旋转坐标系下提出了一种理想的电流控制策略即基于PI控制和重复控制并联结构的电流控制方法，利用重复控制对于周期扰动信号无差跟踪的特点来提高有源滤波的稳态精度，PI控制保证有源电力滤波器的动态性能。实验结果和理论分析充分证明了所提并联结构电流控制器的可行性。     

主动电力滤波器高性能补偿控制策略分析

天津海河开启桥是一座集机械、液压、电气智能控制及监控、景观与一体的综合性桥梁,它开辟了我国桥梁史的先河,其技术在亚洲乃至世界上都是较先进的。由于该桥供电部分存在非线负载,由此产生大量谐波电流及无功电流,需要主动滤波器滤除谐波,提高功率因数。本文对主动电力滤波器传统电流环PI控制器进行了详细的理论分析,指出了检测负载侧谐波电流的局限性,提出了一种电源侧电流前馈补偿的控制器,克服了检测负载侧谐波电流时传统PI控制器的缺陷,即使负载谐波电流高于主动电力滤波器的容量,也能够无静差输出,理论分析和仿真验证了此种新型控制策略的正确性和有效性。     

基于状态空间模型的双Buck逆变器复合控制

双Buck逆变器由于无桥臂直通、可靠性好等优点而被广泛应用,然而当负载突变时输出波形质量较差。在建立逆变器控制系统状态空间模型的基础上,引入了电流内环PI控制、电压外环重复控制的复合控制策略。其中,电流内环PI控制,可实现系统快速动态响应,解决负载突增输出电压跌落问题;电压外环重复控制提高系统稳态精度。相比传统PI双闭环控制,该复合控制策略下的系统可实现无静态误差,可有效提高控制精度及输出波形质量,增强抗负载突变扰动能力。仿真与实验结果验证了该方法的有效性及可行性。     

混合型有源电力滤波器的复合电流控制策略

针对电网中非线性负载引起的谐波问题,提出了一种并联混合有源电力滤波器结构。基于此拓扑结构,建立了其数学模型,并设计了基于PI控制策略的电流控制器。针对传统PI控制方法补偿精度受带宽制约,补偿效果不理想的问题,提出了基于重复控制的电流双闭环控制方法,并设计了双闭环电流控制器。仿真和实验结果表明,该控制策略具有很高的稳态补偿精度,能够有效补偿由非线性负载引起的谐波电流。补偿后电网电流THD降低到5%以下,波形近似于正弦波。     

结合有源阻尼的风电变流器改进线性自抗扰控制

为提高风电变流器网侧的稳定性,解决负载波动时变流器并网接口的谐波和谐振问题。提出了一种改进的有源阻尼线性自抗扰控制(ADLADRC)策略。首先建立LCL型变流器数学模型,分析传统三阶自抗扰控制器原理。在此基础上,为提高传统观测器的观测能力,设计了在观测器总扰动通道上串联滤波器的改进自抗扰控制,并引入有源阻尼与其结合完成改进ADLADRC控制策略设计。然后通过频域分析法对改进ADLADRC下变流器系统进行频率特性分析可知,改进ADLADRC控制具有更好的并网稳定性和谐波谐振抑制力。最后,通过仿真对比所提控制策略与传统LADRC、传统PI控制下的并网点电流波形。仿真结果显示稳态条件改进ADLADRC满载谐波率相比PI的2.89%降为0.39%和半载谐波率相比PI的7.64%降为0.60%,表明所提控制策略不仅有更好的并网稳定性,还有在负载波动时快速的动态响应和谐波抑制力。     

基于重复和PI控制的光伏离网逆变器的研究

针对传统PI控制无法实现无静差跟踪的缺点,提出了一种重复控制与PI控制相结合的单相光伏离网逆变器复合控制方案。基于内模原理的重复PI控制策略,具有很好的鲁棒性,对于消除非线性负载及其他周期性干扰引起的波形畸变具有明显的效果。为验证提出的算法,构建了基于DSP IC30F6010的光伏单相逆变系统实验模型,并且建立Matlab仿真模型,实验和仿真结果都表明,提出的算法能够减少逆变输出电流谐波,同时系统兼顾了良好的动静态性能。     

LCL滤波光伏并网逆变器控制策略

为了探讨光伏并网逆变系统控制策略,消除并网电流谐波,研究了LCL滤波和电容电流内环、并网电流外环的双闭环控制规律;设计了光伏并网逆变系统,该系统采用LCL滤波,选用双闭环控制提高系统稳定性;针对传统PI控制的特点,改进传递函数,减小调试范围。该系统综合了双闭环控制、PI控制的优点,仿真试验验证了该系统的线电压波形稳定,静态误差较小,动态响应能力较强,显示该控制系统的优越性,表明了该系统能较好提高并网电流质量,控制策略有效可行。     

基于重复控制的SVPWM三相CVCF逆变电源波形控制策略

为了提高三相逆变电源输出电压波形质量,提出了一种基于dq同步旋转坐标系下的重复控制和传统PI控制相结合的控制策略。系统利用重复控制抑制谐波扰动,利用传统PI控制抑制基波扰动和加快负载扰动时系统的动态响应过程。这些特点均在在一台50 kV·A的实验样机上得到了验证。