带状态观测器的无差拍控制单相UPS设计与仿真

本文介绍了带数字状态观测器的无差拍控制单相UPS的设计，并在Matlab6．5下进行了仿真，验证了带状态观测器的无差拍控制技术能有效地改善系统的动态特性。     

基于状态观测器的单相逆变电源控制技术研究

基于单相逆变电源的数学模型,设计了能保证系统渐进稳定的控制率,同时利用观测器观测控制率中的部分状态变量。在理论分析的基础上进行了实验研究。实验结果验证了控制方法的有效性。     

基于状态观测器的单相逆变电源仿真技术研究

基于单相逆变电源的数学模型,设计了一种能保证系统渐进稳定的控制方案。方案根据李氏稳定理论进行设计,并利用观测器观测控制律中的状态变量,同时采用滤波器对原始参考输出信号进行处理,用以产生控制律所需的连续光滑的输出信号及其微分量,设计保证了系统的稳定性及输出电压跟踪误差的收敛性。利用仿真工具MATLAB/SIMULINK对所设计的方案进行仿真,仿真结果验证上述方案的正确性。     

改进无差拍控制在单相并网逆变器中的应用

为解决在单相并网逆变器中应用无差拍控制时,由于采样及处理器计算的延时而导致系统不稳定的问题,提出了一种基于CMAC神经网络的无差拍控制策略。控制策略通过MPPT算法跟踪光伏电池的最大输出功率,然后将最大功率减去电路中功率损失后除以电网电压的有效值平方得到逆变器参考电流的系数k,再根据CMAC神经网络预测出下一时刻的电网电压和参考电流,最后计算出下一时刻的开关周期的占空比对逆变器进行控制。此方法实现了对采样及处理器计算的延时的补偿,可提高了系统的稳定性,使并网逆变器的输出电流快速、准确地跟踪电网电压,降低逆变器输出电流中的总谐波歧变。通过对该策略进行了仿真和试验,结果表明该控制策略有效性和可行性。     

无差拍控制策略在数字化UPS逆变系统中的应用

为了改善逆变电源的输出性能.提高逆变电源输出响应速度和精度,研究了无差拍控制策略地数字化UPS(Uninterruptible Power Supply)逆变系统中的应用.给出了无差拍控制的数学建模方法,并采用Matlab/Simulink进行了仿真研究.经过理论分析和仿真结果表明,采用无差拍控制策略设计的控制器用于逆变电源系统具有的突出优点是响应速度快,可大幅提高系统的动态响应性能.     

探究单相光伏逆变电源控制方法

在社会的不断进步与发展中,人们对于能源的需求量也逐渐攀升,然而,不可再生的能源储备量却在逐年减少。有关资料显示,世界的能源已经面临着严重的危机,我国的能源使用状况不容乐观。因此,寻找开发新能源成为世界各国的首要任务和讨论重点。太阳能分布广泛、储存量丰富、绿色环保的特点将其推上新能源开发的热潮。然而,太阳能的发展却遭到了阻碍,这种阻碍主要来源于较高的发电成本,其主要是因为光伏电池的价格较为昂贵,光伏的逆变效率较为低下。因此,对光伏逆变电源中逆变效率的提高则成为最有效的降低发电成本的方法。本文以下将对单相光伏逆变电源的控制方法进行详细的探究,希望能够为相关学者提供借鉴与帮助。     

基于无差拍控制的超导磁储能系统

超导磁储能(SMES)系统具有功率密度高和功率指令响应快等特点,在平滑风力发电功率波动、提高电力系统稳定性等方面具有广阔的应用前景。针对当前SMES控制存在超调量大、控制精度不高等缺陷,将无差拍控制引入SMES的控制中。首先建立了SMES数学模型并介绍了无差拍控制的一般设计方法,然后根据SMES数学模型设计了SMES的无差拍控制策略,最后在MATLAB/SIMULINK中对所提控制策略进行了仿真。仿真结果表明,所提的控制方法具有跟踪无过冲、控制精度高和SMES变流器网侧电流谐波含量小等特点;将其应用于平滑双馈风机有功功率输出,有效平滑了双馈风机的功率波动,提高了双馈风机的并网能力。证明了该控制策略的有效性和优越性。     

无差拍电流控制的三相功率因数校正研究

研究提高三相六开关Boost型功率因数校正电路的动、静态性能和简化控制算法,针对电压、电流双闭环控制的功率因数校正电路,为了提高系统的快速响应和调整直流电压稳定性,提出了在电流内环采用同步旋转坐标系下的无差拍电流空间矢量控制方案。在对三相六开关Boost型PFC电路的拓扑结构,工作原理和控制策略的理论分析基础上,应用三相六开关Boost型功率因数校正电路的开关函数模型进行了仿真。结果表明新的控制方案具有电流跟踪迅速、电压利用率高等优点。实现了系统的单位功率因数,输出电压稳定,并具有良好的动态性能。     

三电平并联型有源电力滤波器的无差拍控制研究

介绍了基于开关函数的三电平并联型有源电力滤波器工作原理,建立了该种有源电力滤波器的数学模型,并提出一种三电平并联型有源电力滤波器的无差拍控制方案。该方案采用ipiq法检测谐波电流,根据当前采样时刻得到的负载电流和补偿电流值预测出下一采样时刻的电流参考值,并计算出有源电力滤波器在下一个采样时刻的输出电压参考值,最后采用电压空间矢量算法得出桥臂开关信号,从而达到电流跟踪控制的目的。仿真结果表明,采用该方案的三电平并联型有源电力滤波器能够很好地对检测电流进行跟踪控制,有效抑制了谐波,且具有良好的动态响应效果。     

基于事件触发的直流微电网无差拍预测控制

针对光伏(Photovoltaic, PV)−电池−超级电容直流微电网系统中光伏发电间歇性造成的功率失配问题, 提出一种基于事件触发的无差拍预测控制(Event-triggered deadbeat predictive control, ETDPC)方法, 以实现有效的能量管理. ETDPC方法结合事件触发控制策略和无差拍预测控制策略(Deadbeat predictive control, DPC)的优点, 根据微电网的拓扑结构构建状态空间模型, 用于设计适用于微电网能量管理的触发条件: 当ETDPC的触发条件满足时, ETDPC中无差拍预测控制模块被激活, 可以在一个控制周期内产生最优控制信号, 实现对于扰动的快速响应, 减小母线电压纹波; 当系统状态不满足ETDPC中的触发条件时, 无差拍预测控制模块被挂起, 从而消除非必要运算, 以减轻实现能量管理的运算负担. 因此, 对于电池−超级电容器混合储能系统(Hybrid energy storage system, HESS), ETDPC能够缓解间歇性光伏发电与负荷需求之间的功率失衡, 以稳定母线电压. 最后, 数字仿真和硬件在环(Hardware-in-loop, HIL)实验结果表明, 相较于传统无差拍控制方法, 运算负担减小了50.63%, 母线电压纹波小于0.73%, 验证了ETDPC方法的有效性与性能优势, 为直流微电网的能量管理提供了一种参考.     

电流预测无差拍在三相并网逆变器中研究

针对传统的无差拍控制器在控制上的延时,同时为进一步解决静态误差、抗干扰等问题,提出了一种预测电流无差拍功率解耦控制结合SVPWM调制的策略。新的无差拍控制器在电流内环控制上可以很好地解决三相电压型逆变器在并网运行时锁相问题。在PSIM软件下对三相并网逆变器进行建模,利用无差拍方法对输出电流跟踪与dq坐标系下电网电压定向对功率解耦,从而控制逆变器的输出功率。仿真和实验结果证实此方法在逆变器并网锁相时具有良好的效果。     

一种基于虚拟阻抗的单相逆变电源的控制策略

单相逆变电源是应用较为广泛的一种电源设备.常见的控制方法有单电压环控制,电压—电流双闭环控制,PR控制等.针对PR控制器的单电压闭环控制和电压—电流双闭环控制策略,提出一种基于虚拟阻抗的电压控制策略,对其控制结构和性能进行了分析,分析表明,提出的控制策略具有更好的控制性能,相对于电压—电流双闭环控制,其结构也更加简单....     

一类离散时间切换线性系统的无差拍控制

研究一类带多控制器和多传感器离散时间线性系统的无差拍控制.对能控系统,通过适当的状态坐标变换获得系统矩阵的块三角结构,再设计状态反馈和周期切换策略使得状态反馈矩阵在有限周期内为零,从而保证闭环系统的无差拍稳定.进一步,对能观系统,设计具有有限时间精确估计的动态输出反馈,通过适当的周期切换策略实现闭环系统的无差拍稳定.最后,给出一个例子以验证所提设计方法的有效性.     

井下UPS并联供电系统无差拍环流抑制方法

为了提升煤矿井下UPS供电系统的可靠性,提出了井下UPS并联供电系统无差拍环流抑制方法。首先,建立了UPS并联供电系统拓扑结构的等效离散数学模型,并重点分析了UPS并联供电系统中存在的零序环流问题;然后,引入非线性无差拍控制器对零序电流进行平抑处理;最后,通过2×35kW UPS并联供电系统实验样机对该方法进行验证与分析。实验结果表明,该方法可有效抑制井下UPS并联供电系统的零序环流,且仅需2~5ms即可实现UPS并联供电系统的冗余性恢复。     

基于混合预测策略的改进型并联有源电力滤波器无差拍控制

针对传统的无差拍电流跟踪控制受时延影响实际上是差一拍控制,提出一种改进的无差拍控制.该方法提前两个采样周期预测出有源电力滤波器(APF)指令电流,提前一个采样周期预测出逆变器输出电流,从而实现真正意义上的无差拍控制.同时,提出一种综合考虑负载谐波电流稳态和动态过程的混合预测策略,使上述预测过程更加准确、快速.仿真实验结果表明,基于该方法的APF在负载稳态和变化时均具有良好的补偿效果.     

专家PID控制在逆变电源中的应用

提出了一种基于专家PID控制策略的逆变电源控制方案,并利用Matlab/Simulink进行了系统仿真和验证。实验结果证明该方案能得到高质量的输出波形,满足了逆变电源的控制要求。     

基于MATLAB的双极型矩阵变换器的无差拍控制算法实现

为了解决模型预测控制在双极型矩阵变换器控制中的开关周期不固定以及空间矢量调制控制策略的动态性能较差,提出了使用无差拍控制算法控制双极型矩阵变换器.无差拍控制通过预测模型对输出电压矢量以及电源电流矢量进行最优矢量组选择并进行调制.该方法良好地控制输出与输入电流波形,且对直流侧的电压有优化作用,动态性优异,对于网侧电流也有正弦化的作用.MATLAB作为算法的仿真实验软件,仿真结果有力地证明了该算法的理论研究.     

无差拍控制三相四线制四桥臂APF仿真分析

文章以三相四线制四桥臂有源滤波器为研究对象,选取ip-iq法检测谐波电流,在指令电流跟踪环节采用全数字化的无差拍控制方法。Matlab/Simulink仿真结果表明,采用无差拍控制方法的有源滤波系统对谐波电流有较好的补偿效果,并能有效地抑制中线电流。     

一种全桥单相SPWM数控低压变频逆变电源设计

设计了一种全桥单相数控低压变频逆变电源。该逆变电源由正弦波脉宽调制电路（SPWM）、IR2104驱动电路、全桥电路、LC低通滤波电路以及电压电流采样电路构成。通过STC8H单片机发出两路互补的SPWM波,再经过IR2104驱动模块得到四路互补的SPWM波,分别推挽驱动全桥电路中四个MOS管通断,从而完成直流电到交流电的转换,同时A/D实时监控逆变后输出电压、电流,主控制器得到反馈后通过闭环调节SPWM的占空比,控制输出电压、电流保护电路安全。通过实验验证表明该设计基本实现数字化控制指标要求,可调控输出电压0 V～36 V、可调控输出频率2 Hz～200 Hz。