波形库控制及其在AC/DC/AC系统中的应用

提出了基于典型波形采集的变流器控制方法-波形库控制方法。它不需要系统数学模型，通过对采集的系统典型阶跃响应输出数据进行处理实现系统控制。波形库是变流器典型波形响应数据库，根据需要可以构成系统单波形库与多波形库。分析了典型波形信息与系统控制期望之间的关系，系统控制量可以由波形库与期望值直接合成，并根据内模原理应用波形库补偿一个控制增量，实现波形库控制。该控制思想在三相AC/DC/AC系统中进行了实验验证。阐述了实验中波形采集方法、典型波形的预处理以及波形控制算法。实验结果验证了波形库控制的可行性。     

三相逆变器采样模型重复控制研究

重复控制系统中补偿器的补偿精度与整体系统的动静态性能有直接关系,而补偿器的设计又完全依赖于控制对象的数学模型。为了提高补偿器的补偿精度,根据波形库控制技术提出基于控制对象单位阶跃响应波形的建模方法。由于典型响应曲线能够体现开关延时、测量延时、死区时间、非线性磁单元、杂散参数等因素对系统的影响,因此这种模型精度较高。在两相静止坐标系下对三相逆变器突加阶跃调制信号,采集在相同坐标系下的逆变器输出电压阶跃响应波形,基于此波形构建控制对象模型。相比于平均信号模型,应用该模型可以提高补偿器的截止频率和补偿精度,最终使整体系统的稳态性能得到改善。此方案在一台采用TMS320LF2407A型号数字信号处理器控制的三相逆变器上得到了验证。     

无刷直流电机及控制系统的SIMULINK建模与仿真

根据无刷直流电机数学模型,在MATLAB软件的simulink和PSB模块仿真环境下进行了建模仿真,利用其丰富的模块库和算法,采用了很多特殊的方法搭建了电机模型,给出了仿真波形,验证了电机模型和控制系统模型的正确性,加快了实际系统的设计与分析。     

永磁同步电机电气流建模及伺服控制

基于MATLAB软件,在分析永磁同步电动机(PMSM)数学模型的基础上,提出永磁同步电机同步电机本体(PMSM)电气流建模和位置伺服控制系统仿真建模的方法。实现电机模型参数可在线修改,坐标变换符合常规逻辑。并通过位置伺服控制系统仿真与原有库模型仿真对比,验证了电机模型的准确性和有效性,为实际电机控制系统的设计和调试提供了新的思路     

基于MATLAB的电力系统故障分析与仿真

本文介绍了MATLAB软件在电力系统中的应用,以及利用动态仿真工具Simulink和电力系统工具箱PSD进行仿真的基本方法.在仿真平台上,以单机一无穷大系统为建模对象,通过选择模块,参数设置以及连线,对电力系统的多种故障进行仿真分析.同时,设计一个GUI图形界面,将仿真波形清晰地显示在界面上以便比较和分析.结果表明,仿真波形基本符合理论分析,说明了MATLAB在电力系统分析与仿真上有很好的应用前景.     

一种基于dsPIC的无刷电动机调速系统设计

介绍了无刷直流电动机数学模型,提出了基于dsPIC(数字信号控制器)的数字控制系统方案,详细介绍了调速系统的主要硬件电路以及软件设计方案,最后对调速系统进行建模、仿真,得到了转速电流仿真曲线,系统实际运行也同样得到转速电流曲线及电流波形.通过对比分析,实际运行转速电流曲线与理论曲线一致.     

基于自适应扰动消除的逆变器波形控制

恒压恒频逆变器要求具有高质量的输出电压波形.从传递函数角度建立逆变器数学模型,并分析负载扰动对逆变器输出电压的影响.比较已有波形控制方案优缺点,为提高控制系统对不同负载的适应性,在电压反馈控制的基础上,引入自适应建模方法,提出基于自适应逆控制及扰动消除的逆变器波形反馈控制技术.控制系统参数由自适应算法实现,只需检测输出电压一个状态量,硬件结构简单.将改进型的变步长自适应算法用于逆变器对象及逆对象的自适应建模,简化建模过程,提高模型精度,以兼顾控制系统暂态和稳态性能.仿真和实验结果验证控制方案的有效性,在非线性负载情况下也能保证逆变器有较好的输出电压波形质量.     

无刷直流电动机控制系统的仿真

通过分析无刷直流电动机数学模型,利用Simulink对无刷直流电动机及其控制系统进行了建模和仿真。分别用查表法来实现反电动势和电流控制模块的建模,使系统更直观、简化,便于模型修改,为无刷直流电动机控制系统的设计和调试提供了新的方法。对模型进行速度控制系统仿真,仿真得到的三相相电流波形和反电动势波形与通过理论分析得到的波形一致,验证了该建模思想和方法的正确性。     

三相光伏并网发电系统的控制研究

介绍了三相光伏并网发电系统的工作原理,阐述了扰动观测法(P&O)实现最大功率跟踪控制(MPPT)的基本思想.对并网逆变器在d-q坐标系下的数学模型,采用逆系统方法进行线性化解耦,构造出伪线性系统.然后,运用变结构控制方法,设计出这个伪线性系统的变结构控制律.仿真结果表明该方法能够有效地控制并网电流波形趋于正弦波,并跟踪系统电压的相位,同时使系统具有较好的稳定性.     

一种无刷直流电动机控制系统建模仿真的新方法

为了研究无刷直流电动机（BLDCM）的调速性能,在分析其数学模型的基础上,提出了一种基于Vissim的无刷直流电动机控制系统建模仿真的新方法。建模中考虑了电子开关换向对电动机的影响,分析了BLDCM相电压和中性点电压的计算方法。仿真结果表明该模型的输出波形与理论分析完全吻合,且更符合电动机实际运行情况。此方法也适用于验证控制算法的合理性,比较不同控制策略的优劣,为分析和设计BLDCM控制系统提供了有效的手段和工具。     

电站仿真中压流网络模块化开发

压流网络仿真是电站仿真中的关键技术,与设备模型共同构建电站仿真系统模型。在对压流网络理论及建模机理进行深入研究后,根据数学模型,采用了面向对象的模块化建模方法对压流网络进行建模,最后将模块模型应用在一台送风机油站系统上,并且在仿真系统支撑平台上对主要压力节点进行了动态仿真。仿真结果表明:所建仿真模型能够正确反映压流网络的运行特点,所设计的模块可作为仿真机上的系统算法库,并取得了较满意的效果。     

基于独立光伏系统的三相三电平逆变器

为给二级能量变换结构的光伏电厂提供高效后级逆变器,设计和实现了一台12 kVA逆变器。主电路采用中点位式三电平结构,以IGBT作为主开关器件,以重复控制与瞬时值反馈控制相结合的控制策略产生SPWM波,利用重复控制抑制非线形负载下的电压畸变,利用瞬时值反馈控制改善系统的动态响应过程,输出级采用LC滤波器减少输出电压u的谐波及du/dt,采用软硬件相结合的限流保护方法。装置实验表明,这种逆变器效率和输出波形质量高。     

基于模糊控制的直线感应电动机控制系统研究

传统的PID调节器整定要依赖于被控对象的精确的数学模型。直线感应电动机精确的动态数学模型很难建立，提出了一种基于模糊控制的直线感应电动机矢量控制方法。用模糊控制器代替VVVF矢量控制系统的PID转矩调节器和PID磁链调节器。仿真和实验结果表明：该方法比基于矢量控制的VVVF交流传动系统具有更好的控制效果，还大大提高了整个控制系统的性能。     

基于最小二乘支持向量机的多变量逆系统控制方法及应用

为提高多变量、非线性和强耦合系统的动态特性和解耦能力,解决逆模型辨识问题,讨论了基于最小二乘支持向量机(least squares support vector machines,LS-SVM)的多变量逆系统解耦控制方法。通过分析LS-SVM的函数拟合特性,离线建立被控对象的非线性逆模型,将得到的逆模型直接串接在原对象之前,原系统被解耦成多个独立的单变量伪线性子系统。为克服直接逆模型的建模误差,提高系统鲁棒稳定性,提出了复合控制方法,其中直接逆模型作为前馈控制器,而用PID控制器作为反馈控制器。文中还分析了球磨机控制系统的特点,并进行了仿真控制研究,仿真结果表明该复合控制方法不依赖于系统的精确数学模型,且解耦能力强、鲁棒稳定性好、跟踪精度高。     

基于根轨迹校正法的倒立摆控制系统设计

针对倒立摆系统的稳定控制问题,提出了一种根轨迹校正方案.建立控制对象的数学模型,运用经典控制理论的根轨迹校正法完成控制系统的设计,在Matlab环境下对控制系统进行了仿真实验,并对该方案的要点进行了归纳性总结.仿真结果表明,该方法不仅成功实现了系统的稳定控制,也满足了期望的性能指标,从而充分证明了方案的正确性与有效性.     

通用变频器内置式全数字PSS调节器的设计及其应用

本文详细介绍了ＡＴ通用变频器内置的全数字ＰＳＳ调节器的设计方法。这种调节原理不依赖被控对象的数学模型，只需用户通过编程器设定期望的闭环系统的动态响应时间和稳态精度。基于本文设计方法实现的调节器已在工业中得到广泛应用。     

基于离散化状态反馈解耦控制的三相电流源型PWM整流器的控制策略研究

三相电流源型PWM整流器(Current Source Rectifier,CSR)是一种多变量、强耦合的非线性对象,这种复杂对象的控制较为困难。三相CSR通常都采用双级环路控制结构的直接电流控制方式,但常用的直接电流控制方式都存在一些问题,本文提出采用离散化状态反馈解耦控制器对该对象进行控制,可以解决其控制问题。文中分析了三相CSR数学模型及直接电流控制原理,讨论了离散化状态反馈解耦控制方法,搭建了这种控制方法的仿真模型,仿真结果说明了本文所提方法的优势,其控制效果要好于传统的PID控制方法。     

基于重复控制原理的正弦逆变控制

为提高正弦逆变电源的波形质量和系统动、静态响应性能,在正弦逆变控制中引入重复控制原理.该算法将逆变电源视作一个参考正弦信号的随动系统,建立了单相正弦逆变电源输出滤波单元数学模型.利用Madab仿真软件对算法进行了在线仿真研究,并利用DSP微控制器构建的实验平台对算法进行了实验验证.结果表明,在采用该算法所设计控制器的控制下,正弦逆变器逆变输出稳定、波形畸变小、静态抗负载干扰能力强.