基于DDS-PLL超声波电源的频率自动跟踪研究

针对超声电源负载系统工作过程中的频率漂移问题,提出了一种基于直接数字频率合成(DDS)与锁相环(PLL)相结合的粗精频率复合跟踪控制策略,即通过DDS技术实现频率的粗调;通过PLL硬件电路实现频率的精调。试验结果表明,研制的超声电源系统具有频率跟踪速度快,跟踪准确的优点,并能实现振动系统的恒定振幅输出,可实现系统的稳定、高效运行。此外,逆变器的输出功率因数接近1,提高了整机效率。     

基于DU-PLL无线电能传输频率跟踪特性研究

在采用串串（SS）补偿结构的磁耦合谐振式无线电能传输（MCR-WPT）系统中,由于负载变化、传输距离变化和耦合线圈偏移等原因,会引起互感发生变化,导致系统失谐。当系统工作在失谐状态时,输出功率较小、功率因数低,同时较大的无功功率损耗会降低系统的传输效率。为使偏移后的系统能够工作在谐振状态,因此有必要对系统进行频率跟踪控制。通过对微分正交控制策略进行改进,采用直接相位补偿控制的方式,对系统的频率进行主动跟踪。该控制方法不依赖于反馈频率,具有较好的锁相精度和动态性能。最后通过仿真分析和实验证明理论分析的正确性。     

超声波电源频率闭环跟踪控制方法

频率跟踪是超声波电源非常重要的技术指标,跟踪速度直接影响焊接质量与效率。传统的根据电压电流相位锁相跟踪、检测电流的变步长跟踪等存在换能器失谐、参数难调、跟踪速度慢等不足。为解决超声波电源动态响应慢,频率偏移导致的跟踪不准确,根据超声波换能器负载的阻抗特性,通过分析超声波电源的匹配电路系统的特性与换能器负载谐振点特性,得出电路中两组可测量的信号对输入的传递函数。并进一步分析其幅频特性得出两者之间的关系,提出一种基于PI快速调节的给定与反馈跟踪系统。经过仿真验证与实验得出,此方法能够快速锁定谐振频率并跟踪负载动态变化,速度达到毫秒级。     

基于PI-DPLL的超声波电源频率控制电路的研究

频率跟踪是超声波电源的一个非常重要的特性。传统的频率跟踪系统又存在频率跟踪范围较窄,可靠性较差等不足。为此,在介绍超声波电源基本原理基础上,提出了一种新颖的比例积分结合数字锁相环(PI-DPLL)的频率跟踪方法。利用DSP作为主控芯片,设计了一台基于PI-DPLL频率跟踪系统的超声波清洗机试验装置。试验表明,基于PI-DPLL控制的超声波电源具有电路简单、频率跟踪性能好、电源输入因数高等特点。     

基于LPC2212的超声波电源频率跟踪系统研究

频率跟踪是超声波电源的一个重要特性.针对目前超声波电源负载发生突变时系统易失锁的问题,提出了一种基于LPC2212的超声波电源频率自动跟踪控制,并对其频率跟踪控制方法进行了阐述,给出了频率自动跟踪实现流程图.通过实验证明该控制方法具有检测精度高、动态响应速度快、频率跟踪稳定性高等优点.     

基于PI-DPLL的超声波电源频率控制电路的研究

频率跟踪是超声波电源的一个非常重要的特性。传统的频率跟踪系统又存在频率跟踪范围较窄,可靠性较差等不足。为此,本文在介绍了超声波电源基本原理基础上,提出了一种新颖的比例积分结合数字锁相环(PI-DPLL)的频率跟踪方法。利用DSP作为主控芯片,设计了一台基于PI-DPLL频率跟踪系统的超声波清洗机试验装置。试验表明,基于PI-DPLL控制的超声波电源具有电路简单、频率跟踪性能好、电源输入因数高等特点。     

数字锁相环频率跟踪控制方法的优化设计

针对超声波电源系统中换能器发热、磨损以及负载变化等原因引起谐振频率漂移的问题,提出了一种优化的全数字锁相环(PLL)频率跟踪控制方法。该方法采用自采样比例积分微分(PID)控制,基于数字鉴相器输出的相位误差大小调节数字序列滤波器的计数值,在保证系统稳定运行的同时提高了系统的响应速度。还可以作为一个功能模块来构成片上系统(SoC),提升系统运行可靠性的同时减少逻辑资源利用率,最后通过仿真和实验验证该理论的正确性。     

微机功率超声系统的自动频率跟踪

利用单片微机８３Ｃ５１ＦＡ特有的捕捉功能，研究，设计了微机功率超声系统的自动频率跟踪方案。并采用变比例调节算法，实现了超声频率的快速，准确跟踪。     

超声波电源的改进频率跟踪方法

针对传统超声波电源频率跟踪方法计算周期数多、过渡时间长的缺点,提出了一种基于谐振频率自动识别的改进型超声波电源变步长频率跟踪控制方法。该方法通过2次采样,计算得到负载的谐振频率,进而利用变步长控制对换能器谐振状态进行保持。实验证明,基于该控制方法的系统可以提升频率跟踪速度,减少系统过渡时间,改善动态响应特性,能更好地满足超声电源的性能要求。     

基于频率合成的射频扫频源的设计

为了给便携式类电子设备提供简易射频扫频源,利用锁相环频率合成原理,使用集成锁相环芯片LMX2470设计了S波段扫频源,介绍了硬件及软件设计.试验结果表明,频率误差小于±0.0001%,功率平坦度在±1.5dB以内,达到了预期的设计指标.     

基于74HC4046的新型频率跟踪电路研究

频率跟踪是超声波电源的一个重要特性。本文讨论了超声波清洗机中自动频率跟踪的必要性,在介绍超声波清洗机的主电路原理、PLL锁相环原理的基础上,利用单片机检测超声电源负载的电流、电压的相位差,来改变74HC4046的输出频率,完成了变步长频率跟踪软件设计。结果表明,该系统具有很好的频率跟踪性能。     

提高串联型逆变器频率跟踪速度的研究

分析了串联型逆变器频率跟踪电路的电路参数对逆变器运行的稳定性和动态性能的影响,提出了一种简单实用的变带宽电荷泵锁相环逆变控制方法,对其稳定性和动态响应能力进行了理论分析和仿真验证.仿真结果显示,该方法可以大大提高逆变器频率跟踪速度,并且不会影响环路正常工作时的稳态误差和噪声抑制性能.     

基于全数字锁相环的电网频率跟踪技术

介绍了一种基于全数字锁相环(All Digtal Phase Locked Loop,简称ADPLL)电路实现电网频率跟踪的技术。分析比较了电网频率跟踪技术中软、硬件同步的优缺点,并将FPGA技术运用到电网同步跟踪技术中,解决了软、硬同步方法的不足。阐述了该技术的实现原理和各个模块的设计。ADPLL电路采用VHDL语言和现场可编程门阵列(Filed Programmable Gata Array,简称FPGA)设计实现,并采用QUARTUSⅡ软件进行仿真研究。仿真和实验结果表明,该方法能够很好地跟踪电网频率,实时性好,精度高。     

光伏并网电流源逆变器扰动电阻最大功率跟踪策略

为提高系统的能量利用率和运行可靠性,提出了一种用于电流源逆变器(current source inverter,CSI)光伏并网系统最大功率跟踪(maximum power point tracking,MPPT)方法.该方法通过扰动电阻代替传统扰动观察法中扰动电流实现CSI光伏系统的MPPT,有效避免了传统扰动电流MPPT法存在的最大功率点右侧电流易于失控和功率瞬时跌落的问题.实验结果表明,该扰动电阻MPPT(perturbing resistance MPPT,PR-MPPT)法应用于CSI光伏并网系统,能够有效实现系统的最大功率运行.     

三相电压源逆变器功率解耦控制

推导并分析了三相电压源逆变器的输出有功功率及无功功率之间的耦合关系。基于该耦合关系讨论了"V"和"P"2类不同的耦合规范型及对应的解耦方法。将2类解耦方法应用于功率的控制,并通过仿真试验对结果进行了分析比较。仿真结果表明,"P"型规范解耦能实现对三相逆变器输出功率的精确控制。     

基于功率反馈的直驱式永磁发电机组最大功率跟踪控制

分析了风力机的运行特性,建立了直驱式永磁同步发电机组(D-PMSG)的数学模型。基于功率反馈的最大风能跟踪控制原理,引入前馈解耦控制和锁相环,通过变流器控制直驱永磁风力发电机的电磁功率来实现对风力机转速的间接控制,在无需检测风速和风力机转速的情况下实现了风电系统的最大风能跟踪和单位功率因数控制。在变风速环境下,通过仿真实验,验证了所采取控制策略的有效性。     

应用于光伏电站的快速功率跟踪控制策略

提出一种光伏(PV)快速功率跟踪控制策略,先将站内所有的PV逆变器划分成样本型和普通型,样本型逆变器以最大自然发电功率运行,并将自身的电气参数传递给上层快速功率控制装置以获取潜在最大功率。普通型逆变器处于限功率状态,当收到上层装置发送的功率提升目标值后,将功率和直流电压指令值作为内部程序中电压环和电流环的参考值,到达对应的次最大功率点处再继续追踪运行。通过实验验证,该方法解决了常规算法功率调节速率慢的问题,实现了逆变器30 ms以内的功率双向调节,避免了逆变器因直流电压下降而脱网的风险,满足现场PV电站的快速性需求。     

电流跟踪型SPWM逆变器开关频率的制约因素

讨论了三相滞环电流跟踪型ＳＰＷＭ逆变器开关频率的各种制约因素，给出了解决方法。驱动交流电动机的实际运行结果证实了上述方法的正确性。     

基于功率跟踪曲线切换的变速风电机组虚拟惯量控制

提出一种基于功率跟踪曲线切换的变速风电机组虚拟惯量控制方法:在电网正常时,风电机组接近最大功率跟踪曲线工作并储存动能;当电力系统频率发生跌落时,风电机组切换至另一近最大功率跟踪曲线工作,并释放转子动能。采用次优曲线切换机制可极大削弱惯量响应过程中原控制系统外环对df/dt前馈控制环节的抵消作用,提高惯量响应的动态性能。通过合理选择次优功率跟踪曲线,可减少因惯量控制导致的风能利用效率的降低。仿真中所选取的次优功率跟踪曲线可保证风电机组在惯量控制过程中,捕获的风功率始终不低于最大跟踪功率的98%。