基于重复控制的SPWM逆变电源死区效应补偿技术

在SPWM逆变器中,为防止同一桥臂的上下管直通现象,必须注入一定的死区时间,死区会导致逆变器的输出波形畸变,即死区效应.在分析了死区时间对单相SPWM逆变器输出波形特性的影响的基础上,提出了一种基于重复控制的死区补偿控制策略,该控制方法可有效地改善输出电压的波形畸变,并在一台单相400Hz、5.5kW装置上进行了详细的实验验证,实验结果表明了该补偿策略的有效性和实用性.     

死区对开环和闭环控制SPWM逆变器输出基波电压的影响比较

在SPWM逆变器中,为了防止同一桥臂的上下两个开关器件产生直通,必须将驱动信号注入若干微秒的死区时间,这会使逆变器输出电压产生谐波电压.通过对基于瞬时输出电压反馈控制的SPWM逆变器死区效应造成的谐波电压的分析,建立了考虑死区效应时的SPWM逆变器控制模型,研究了逆变桥臂控制信号死区时间对开环与闭环控制SPWM逆变器输...     

一种低成本逆变器死区时间补偿方法

逆变器的开关死区时间是引起逆变器非线性的主要原因,逆变器的非线性会对电流控制产生不利影响,使准确的矢量转矩控制无法实现.死区补偿方法通常需要以电流检测作为基准,为降低成本及系统的复杂性,以利于死区补偿在通用变频器中的应用,研究出了一种低成本且简便易行的死区补偿方法.     

IGBT的死区补偿方法研究

对三相桥式逆变器死区效应进行了理论分析.阐述了死区效应对逆变器输出电压的影响.介绍了加入一种死区时间的方法,在此基础上提出了一种基于SVPWM控制的逆变器死区补偿方法,即对称补偿法.该方法有效地改善了死区效应引起的电流畸变,实验结果证明了理论分析的正确性和该方法的可行性和有效性,并成功用于变频器的设计中.     

变频器逆变单元控制死区时间的补偿

分析了导致逆变单元非线性畸变的控制死区时间对系统的输出电压、输出电流和运行稳定性的影响,指出这些影响在功率器件的开关频率较高或死区时间较大时是不能忽略的.在分析了传统死区时间补偿方法的缺点之后,提出了适合于通用变频器的基于旋转坐标变换的死区时间补偿方法.它将检测到的三相定子电流转化到同步旋转坐标系中进行处理,而不会引起幅值的变化,也不存在相位滞后的问题.补偿结果表明,该方法特别适用于工作在低频状态时的系统和小容量系统.     

死区时间的三个要素及无死区控制

提出了存在死区时间的三个要素,分析了几种典型电压源桥式变换器实现了无死区控制的可行性,最后给出了三相无死区控制高功率摁数整流器的仿真和实验结果。     

三相逆变器无死区最优矢量控制研究

目前死区时间补偿、减少死区时间和无死区控制是关于三相逆变器中死区影响的主要研究方向。在分析了多种死区控制策略局限性的基础上,提出了一种新型基于免疫算法的逆变器无死区优化算法。该方法的创新之处是采用的SVPWM划分扇区和优化无死区控制方案,不需要精确的电流极性检测装置。对新控制策略进行大量仿真研究,仿真结果证明该算法所产生最优SVPWM控制序列与常规控制策略相比不仅无需设置死区时间,还能明显减小逆变器输出波形的总谐波畸变率和提高输出电压基波幅值。     

死区对开环和闭环控制SPWM逆变器输出基波电压的影响

在SPWM逆变器中,为防止同一桥臂的上下两个开关器件产生直通,必须将驱动信号注入若干微秒的死区时间,这会使逆变器输出电压产生谐波电压。通过对基于瞬时输出电压反馈控制的SPWM逆变器死区效应造成的谐波电压的分析,建立了死区效应时SPWM逆变器控制模型,研究了逆变桥臂控制信号死区时间对开环与闭环控制SPWM逆变器输出基波电压的影响。分析结果表明,对于开环控制的SPWM逆变器,随着死区时间增加,逆变器输出基波电压有效值降低,输出电压谐波分量显著增加;对于单电压闭环控制的SPWM逆变器,死区时间对逆变器输出基波电压的影响与负载有关。通过仿真研究验证了理论分析的正确性。     

基于灰色预测模型的IGBT变频器控制研究

针对IGBT变频器死区时间设置的问题,将灰色系统理论中的灰色建模理论应用到死区时间的设置上,结果表明,该模型能够很好地控制IGBT变频器的死区时间,这种探索也为灰色系统理论应用到电力电子方面打下了基础。     

闭环SPWM逆变器死区时间对输出基波电压的影响

针对瞬时输出电压反馈控制的SPWM逆变器逆变桥臂控制信号死区时间造成输出谐波电压问题,建立了考虑死区效应时的SPWM逆变器闭环控制模型,研究了逆变桥臂控制信号死区时间对闭环控制SPWM逆变器输出基波电压的影响。仿真和实验结果表明,对于采用瞬时输出电压反馈控制技术的SPWM逆变器,其输出电压在空载时随着死区时间的增加而增加,负载电流超过临界电流后其输出电压随死区时间增加而下降;其阻性负载时的外特性曲线是一条先下降后上升的曲线。     

单相二极管箝位三电平逆变器死区时间补偿技术

针对调制过程中的死区时间导致逆变器输出电压和电流畸变、谐波含量增加等问题,提出一种简单可行的死区时间补偿策略。该策略在传统调制方法的"调制信号"与"死区时间处理"之间增加"死区时间补偿"。以单相二极管箝位三电平逆变器为对象,分析死区时间对桥臂输出电平的影响,根据桥臂电流方向选择延迟开关器件驱动信号的上升沿或下降沿来对死区时间进行合理补偿。相比于传统基于特定调制方式的死区时间补偿技术,该补偿策略简便易行并且与调制方式独立,能够灵活应用于各种不同的调制方式。在MATLAB/Simulink平台上建立仿真模型对该补偿策略进行仿真验证,并设计了基于可编程逻辑器件的死区时间补偿控制核心,搭建物理实验平台进行实验验证。仿真和实验结果验证了所提策略的有效性。     

矢量控制电动执行器死区补偿新方法

逆变器的死区会导致电动执行器在低速时出现电流畸变,严重影响系统的稳定性。在理论上,根据电流的过零点可以进行死区补偿,但是在实际系统中,由于噪声的影响,难以检测精确的电流过零点,因此可能出现误补偿。针对以上问题,提出了一种新的死区补偿方法。对电流进行矢量分解,用电流的矢量角来间接判断电流的过零点,同时对阶跃补偿电压进行线性化处理,有效减小了可能的误补偿电压。为了验证算法,在一台0.8 k W矢量控制电动执行器上进行死区补偿实验和转速阶跃变化实验,实验结果表明,所提方法可以有效地对死区进行补偿,并明显改善了电动执行器的低速稳定性,由此证明了所提方法的有效性和可行性。     

基于模糊控制零电流钳位逆变器死区补偿

逆变器死区对于交流伺服系统产生很多不利的影响,如逆变器输出电压的畸变,电动机转矩的脉动和过热等,特别是逆变器低频输出时的零电流钳位将导致系统的不稳定。本文提出了一种新型模糊补偿算法,该算法能够提供精确的零电流信息,可以实时计算逆变器死区导致的误差电压,并通过前馈方式对误差电压进行补偿。该方法应用于SVPWM逆变器系统可以达到精确的输出电压补偿,并且可有效地消除零电流钳位现象,降低系统在低频时输出电流的脉动。仿真与实验表明该算法有效、可行。     

Stability analysis and adaptive control for nonlinear discrete‐time systems with time delays and dead zone via state‐feedback technique

This research addresses the stability analysis and adaptive state‐feedback control for a class of nonlinear discrete‐time systems with multiple interval time‐varying delays and symmetry dead zone. The multiple interval time‐varying delays and symmetry dead zone are considered in the nonlinear discrete‐time system. The multiple interval time‐varying delays are bounded by the nonlinear function with unknown coefficients, and the symmetry dead zone is considered without the knowledge of the dead zone parameters. The adaptive state‐feedback controller is designed for the nonlinear discrete‐time systems with multiple interval time‐varying delays and dead zone. The discrete Lyapunov‐Krasovskii functional is introduced, such that the solutions of the closed‐loop error system converge to an adjustable bounded region and the state errors can be rendered arbitrarily small by adjusting the adaptive parameters. The designed adaptive state‐feedback controller does not require the knowledge of maximum and minimum values for the characteristic slopes of the dead zone. Finally, three simulation examples are given to show the effectiveness of the proposed methods.     

改善异步电动机低速性能的直接转矩控制方法

传统六边形磁连异步电动机直接转矩控制方法存在磁链脉动大，逆变器死区时间的问题，逆变器死区的存在会产生电流畸变，尤其在低速时，转矩脉动将随着磁链脉动和逆变器死区而增大，提出一种利用硬件和软件改进控制系统的方法，通过三相和两相定子电压的轮流导通，消除逆变器死区时间，并构造12个电压矢量，形成逼近的圆形磁链轨迹，减小磁链的脉动，从而有效地减少低速乃至整个调速范围的转矩脉动，对该方法建立了系统仿真模型并得出了仿真结果。     

计及系统性能提升的谐振式无线充电开关器件死区优化

针对双边LCC谐振式无线充电的逆变器金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)死区时间设置影响传输功率及效率的问题,提出了一种适用于其拓扑结构的死区优化设计方法。首先建立了双边LCC谐振式无线充电系统的数学描述,并简述其运行模态,推导出次级侧补偿电容与输入感性阻抗的量化规律。然后据此提出了一种死区时间优化设计方法,以实现与无线充电系统特性密切相关的逆变器软开关。最后,搭建了一套实验平台,实验结果表明,此优化设计方法可确保逆变器运行完全实现软开关,提高了无线电能传输功率及效率。     

基于定频滞环控制的逆变器死区补偿研究

针对逆变器死区带来的控制精度下降、谐波含量增加等问题,提出一种基于定频滞环控制的死区补偿策略。介绍一种对相间电流误差进行控制的定频滞环控制方法,并利用扩张状态观测器对其中的扇区判断方法进行改进。通过开关动作前后的电流路径,分析出死区期间误差会超出滞环宽度上限或下限。实时计算误差超出环宽的幅度,调整实际环宽,使误差恰好符合预期环宽,达到死区补偿的目的。对基于定频滞环控制的逆变器进行仿真,证明了所提策略可以对死区进行精确补偿。     

PWM逆变器优化控制策略的分析研究

为防止逆变器同一桥臂的功率器件发生直通现象,通常是在PWM控制波中加入死区时间。PWM控制信号中死区时间的存在,给变频器带来了很多不利的影响。在分析功率器件不同状态下电压源型PWM逆变器电流流向的基础上,提出一种基于负载电流检测的新型优化控制策略,不仅能够彻底消除死区时间,而且大大降低功率器件的开关损耗,提高变频器的转换效率。     

航位推算法在导航定位中的仿真研究

航位推算(DR)法最初用于船舶的航行定位中,所使用的加速度计、磁罗盘、陀螺仪成本高,尺寸大.而随着微机电系统技术的发展,加速度计、数字罗盘、陀螺仪尺寸、重量、成本都大大降低,使得其可以在行人导航中得以应用.针对DR算法的原理,利用GPS/INS紧密组合导航系统INS 1200进行导航实验,采集实时数据,利用DR算法以及坐标转换算法对实验数据进行处理,通过MATLAB软件模拟了经过坐标变换后的定位图.仿真结果表明,DR算法在短时间内有较高的导航精度,对短时间导航有较大意义.