矩阵变换器输入电流的无源性控制

矩阵变换器无中间直流环节,易受电网扰动和负载扰动的影响,为此采用无源性原理的控制方法设计了输入整流侧的控制器,并且加入适当的阻尼改善了控制系统特性.此外,通过矩阵变换器的降阶分解,简化了控制器结构和提高了控制器的可实现性.结果表明,在输入电压干扰和载扰扰动下,仍能保证输入电流为正弦波,避免了对电网造成污染.     

基于无源性的光伏DC/DC变换器的全局滑模控制

在光伏发电系统中,当其受环境影响时,系统输出电压及功率不稳定,主要由DC/DC变换器来实现其过程能量转换,因此研究高效的DC/DC变换器控制方法具有重要意义;引入了一种满足无源性的DC/DC变换器,同时引入一种新的指数趋近律,设计全局滑模控制策略;所设计控制方法不仅确保了系统状态的稳定性,而且提高了系统的鲁棒性,减弱了DC/DC变换器的抖动现象;并以双向Buck变换器为例,通过Matlab仿真验证了所设计控制器的有效性。     

矩阵式变换器的双电压控制策略及其仿真

讨论了基于双电压瞬时值控制的矩阵变换器的开关状态及控制函数, 并在源开关的理论基础上推导出开关状态控制函数表, 最后通过仿真分析, 给出了电压、电流的波形, 验证了理论分析的正确性, 为矩阵式变换器的软硬件设计和实现提供了理论基础.     

基于Buck-Boost变换器的无源性研究

Buck-Boost变换器在恒功率负载情况下可能会导致系统振荡,为保证系统稳定运行,文章采用端口受控的哈密顿模型设计一种新型无源复合控制器;首先利用正切函数改进非线性状态误差反馈控制,更新无源控制的内环控制器,获得期望电流值,进而提高的系统动态性能,减小静态误差;其次结合POPOV超稳定定理优化无源控制的外环控制器,保证无源控制在内部扰动或外部扰动情况下均能稳定输出;之后通过仿真将所设计的新型无源复合控制器与三种经典的无源控制方法比较得出：新型无源复合控制器不仅可以提高系统的抗干扰能力,还能解决超调与快速性无法协调的问题;最后利用实验平台验证文章所提算法的可实施性。     

基于矩阵式变换器的异步电机直接转矩控制策略

研究一种基于矩阵式变换器的异步电机控制策略,分析了异步电机的直接转矩控制方法和矩阵式变换器的空间矢量调制,给出了在直接转矩控制方案中,矩阵式变换器矢量电压的选择.这一控制策略同时实现了矩阵式变换器的空间矢量调制和异步电机的直接转矩控制.利用MATLAB仿真平台实现了该控制策略,仿真结果表明:采用这一控制策略的调速系统具有良好的静、动态性能,并且保持了单位功率因素.     

基于优化控制策略的矩阵式变换器研究

矩阵式变换器是具有优良控制性能的新型电力变换器.在分析系统结构的基础上,以方便、可靠实现控制策略为目标,优化了双电压策略,并采用四步换流策略.实现对矩阵式变换器的优化控制.优化的双电压策略简化了开关组合,减少了算法在实现上的计算量,从而降低了控制算法的复杂性,提高了系统的实时性.四步换流策略实现了安全优质换流,增加安全...     

矩阵变换器输入侧端口受控耗散哈密尔顿算子建模及无源控制

矩阵变换器无中间直流环节,易受电网扰动和负载扰动的影响.针对这一问题,本文设计了矩阵变换器输入侧无源性控制器以改善控制系统特性.首先,在直–交坐标系下建立输入侧的端口受控耗散哈密尔顿(port-controlled Hamiltonian with dissipation,PCHD)算子模型.然后,设计了基于互联和阻尼配置的无源性控制器,用来实现对输入电流快速准确的跟踪.重新配置了系统的平衡点,通过注入阻尼提高系统的收敛速度,并从理论上对闭环系统的渐进稳定性进行了分析.仿真结果表明,系统在非正常工况下仍能保证输入电流为正弦,相比传统偏差修正法,该控制策略具有更好的动态性能和抗干扰能力.     

无源性控制在有源电力滤波器中的应用

线路或负载参数未知可能会导致有源滤波器系统失稳. 为解决系统的稳定性问题, 将无源性控制应用于有源电力滤波器来保证系统的稳定性. 将有源滤波器和非线性负载视为一个整体. 对负载进行诺顿等效, 把负载电压和电源电流作为状态变量, 把补偿电流作为控制变量, 建立系统在dq轴上的模型. 获得系统的控制律也就获得了补偿电流的给定值. 验证系统满足无源性条件之后, 再利用无源性控制方法获得系统的控制律. 虽然算法在理论上比较复杂, 但是实现上相当简单. 在仿真中, 对比了容性负载, 感性负载以及变动负载情况下的控制     

基于双电压控制策略的矩阵式变换器的研制

本文系统而深入地研究了基于双电压控制策略的矩阵式变换器。在分析矩阵式变换器基本理论和双电压控制策略的基础上,设计开发了基于DSP的控制策略程序和基于CPLD的换流策略程序,并研制了矩阵式变换器实验样机,对实验样机进行了调试实验,实验结果表明,基于双电压控制策略的矩阵式变换器具有良好的输入输出特性。     

矩阵变换器励磁控制的无刷双馈风力发电系统

应用在双馈风力发电系统中的功率变换器必须具有功率双向流动的能力, 交直交循环变流器和交交矩阵变换器都可满足功率的双向流动要求. 而矩阵变换器能同时提供正弦的输入电流和输出电压, 输入电流可调节为超前、滞后或同相于输入电压, 输出电压可实现幅值、频率和网侧功率因数的独立控制. 利用矩阵变换器, 通过控制无刷双馈电机控制绕组的电压幅值、频率, 为风力发电系统提供励磁. 压频比控制器采用模型参考模糊自适应控制策略, 对电机的转速和功率因数进行控制. 采用DSP,CPLD构建了基于四步换流方案的矩阵变换器实验励磁系统, 仿真和实验结果验证了系统设计的正确性、可行性和稳定性, 为矩阵式变换器的实际应用提供了实验基础.     

新型Buck-Boost矩阵变换器的双闭环控制策略

为了克服传统矩阵变换器电压传输比低的缺陷, 提出了新型Buck-Boost矩阵变换器, 采用双闭环控制策略进行控制. 介绍了该控制策略的基本原理与设计方法, 对比分析了该控制策略与滑模控制及离散滑模控制的各种特性, 并通过仿真对其控制效果进行了验证. 结果表明: 该控制策略不仅具有比滑模控制和离散滑模控制更加优良的动态性能, 而且还具有更强的谐波抑制能力, 其输出波形的谐波失真度更小, 稳态精度更高, 因而具有更好的应用价值.     

时滞关联大系统基于分散控制的无源性

无源性不仅是系统的一个重要性质,而且是控制一个系统的重要途径.本文基于分散控制方法研究了关联大系统的无源性.利用Lyapunov-Krasovskii泛函方法和Hamilton函数方法,通过求解线性矩阵不等式(LMIs)得到了分散无源控制器的显式表达.所得到的新的无源性判据和无源控制器的参数是与时滞相关的.当关联时滞已知时,这些新结果的条件易于用Matlab中的LMI工具箱进行验证,因而控制器的设计也容易实现.最后用数值例子说明了所得到定理的有效性和无源控制器的设计过程.     

A fault tolerant single sided matrix converter for flight control actuation systems

We describe a single sided matrix converter (SSMC) designed for safety critical applications like flight control actuation systems. Dynamic simulations of multi-phase SSMC using Matlab Simulink are carried out to evaluate the fault tolerance capabilities. Investigation into different numbers of phases and power converter topologies under single phase open circuit, single switch open circuit, and single switch short circuit has been executed. The simulation results confirm 5-phase SSMC design as a compromise between fault tolerance and converter size/volume. A 5-phase SSMC prototype was built. Experimental results verify the effectiveness of our design.     

空间矢量调制矩阵变换器驱动的异步电机直接转矩控制系统

矩阵变换器较传统的变换器具有一系列优点而成为研究热点, 随着其理论研究的接近成熟, 逐渐转向应用研究.提出了一种新颖控制策略. 通过磁链和转矩的PI调节, 把矩阵变换器的空间矢量调制与异步电机的直接转矩控制有机地结合起来, 改进了系统的控制性能, 尤其是电磁转矩的低速性能. 这种PI调节器相对简单和具有较强的鲁棒性, 比较无差拍空间矢量调制而言. 本文首先阐述了传统的直接转矩控制原理和矩阵变换器的空间矢量调制,接着利用磁链和转矩的PI调节, 详细论述了两者的结合和实现过程, 并且在此基础上, 建立这种新型交流调速系统的仿真模型, 最后按照3种负载情况进行了仿真研究. 仿真结果验证了这种新颖控制策略的可行性和较强的鲁棒性.     

基于矩阵变换器的异步电机容错控制的研究

矩阵变换器(MC)具有输入输出特性好、电力谐波低、体积小等优良特性,但研究学者发现MC在实际应用中并不能稳定、可靠地运行,因而提出了不同的控制策略来提高其运行稳定性。本文提出一种MC的容错控制方法,使MC—电机系统在出现故障的情况下依然能够稳定运行或者安全停车,并对MC的输出进行谐波分析。仿真实验验证了采用容错控制能够提高矩阵变换器的运行稳定性,证明了这一理论的正确性和可行性。     

非线性机电换能器混沌系统的无源化控制

针对一类相对阶为2的非线性机电换能器混沌系统,研究其无源化控制问题．所分析的系统具有标准链式结构,利用逆步（Backstepping）方法及无源性与稳定性之间的等价关系,设计并证明了系统的反馈镇定控制器．仿真算例验证了所提出方法的有效性．     

一种新颖的多电平矩阵变换器的建模与仿真

在传统矩阵变换器和多电平逆变器的基础上，提出一种新颖的多电平矩阵变换器，介绍了其拓扑结构和工作原理．多电平矩阵变换器的能量传递，是通过三相输入电压对中点电容充电到一个恒定直流电压而实现的．选择适当的控制算法和电容电压，能在变换器的两侧合成低次谐波含量小且波形近似于正弦的可控输入／输出电压．对多电平矩阵变换器进行建模和仿真，并探讨了其输出能控性．     

ESO 在直接转矩控制矩阵变换器中的应用及稳定性分析

设计一种由非线性控制方法实现的直接转矩控制矩阵变换器(DTC-MC)交流调速系统.首先构造基于扩张状态观测器(ESO)的自抗扰控制器(ADRC),取代传统DTC中的PI调节器,用来估计系统的扰动项并进行前馈补偿;然后运用多Lyapunov函数法对二阶ESO的稳定性进行分析.仿真结果表明,该方法提高了系统在输入电压非正常工况下的抗干扰能力和鲁棒性.