基于无差拍电流内环的逆变控制算法研究

研究了一种基于电感电流无差拍内环的电压电流双闭环单相逆变控制算法。通过电感电流无差拍内环控制用来实现输出输入电压与电流内环的解耦,提高了内环的跟踪速度。在离散域下分析了无差拍模型电感参数匹配范围,针对数字控制延时降低了模型电感参数匹配范围并引起系统稳定裕度变小的的问题,提出了改进型的无差拍电流内环控制,提高了系统的稳定裕度,最后通过仿真和实验证明了该控制算法的可行性和优越性。     

并网逆变器电流跟踪复合控制的研究及实现

在并网逆变器的电流跟踪控制中,针对无差拍控制对系统参数依赖性较大和鲁棒性较差的缺点,将无差拍控制和重复控制相结合的电流跟踪复合控制应用于具有有源滤波功能的并网逆变器。复合控制可解决无差拍控制在系统参数发生变化时电网电流存在周期性畸变的问题,提高了系统的稳态特性。此处对无差拍控制和重复控制进行了分析,通过仿真和实验结果证明了由该方法设计的逆变器具有动态响应快、适应负载能力强等优点。     

三相四桥臂并网逆变器的无差拍重复控制

为提高三相四桥臂并网逆变器的动、静态特性,采用改进无差拍控制内置重复控制器的复合控制方法对并网电流进行控制。无差拍电流控制能够快速准确地跟踪给定信号,基于内模原理的重复控制通过在基频及其整数倍频处提供高增益可快速消除每一周期的稳态误差。根据电压型三相四桥臂并网逆变器的数学模型,推导了无差拍控制算法,并分析了无差拍控制中的控制延时对系统稳定性的影响;内置的重复控制器能改善无差拍控制对电感参数敏感的缺陷并降低算法对模型精确度的依赖,从而消除周期性稳态误差,通过对模型传递函数的分析,得到重复控制器的最佳补偿拍数。仿真和实验结果表明,所提出的控制策略能实现对参考电流的快速准确跟踪。     

光伏并网VSI鲁棒预测控制方法及稳定性分析

在光伏微电网控制系统中,延时和滤波电感量变化会影响系统响应速度、稳定性及并网电流畸变率。对此,提出一种功率前馈的鲁棒预测无差拍并网控制方法。通过引入功率前馈控制加快系统的响应速度。鲁棒预测无差拍控制方法被提出用于并网电流控制,以增强系统的鲁棒性,降低因控制延时和电感量偏差对并网电流造成的畸变。分析了带延迟环节的z域无差拍控制模型,并讨论了延时和电感量取值对系统稳定性的影响。给出了鲁棒预测无差拍控制的设计方法,并根据z域内的传递函数对其进行了稳定性分析,确定了控制参数的选取范围。仿真与实验结果证明了所提控制方法的有效性。     

三相PWM整流器无差拍电流控制方法研究

脉宽调制(PWM)整流器的无差拍电流控制作为一种数字控制方式,能快速准确地跟踪系统给定的电流信号,但其作为一种基于对象精确模型的控制方式,滤波电感模型参数与实际电感参数的不匹配及系统的控制延时都会损害控制模型的精确度,导致网侧电流发生畸变,电流谐波含量增大甚至系统不稳定。提出了一种改进型无差拍电流控制算法,推导了三相PWM整流器改进算法的离散传递函数,并对系统的稳定性能和动态性能进行了分析。将该算法用于三相电压源PWM整流器的双闭环系统中,可有效减小电流总谐波畸变率(THD)和畸变,同时能得到精确控制的直流母线电压。仿真和实验结果验证了该方案的正确性和可行性。     

三相并网逆变器电感在线辨识控制

针对三相并网逆变器采用无差拍电流预测控制时对滤波电感参数比较敏感的特点,提出一种电感在线辨识的电流预测控制方案.采用电网电压定向的矢量控制策略,将电网电压合成矢量定在d-q旋转坐标系d轴上,使d轴电流控制有功功率,q轴电流控制无功功率,实现了d轴和q轴电流的解耦控制.同时,将在线辩识的电感应用于三相并网逆变器无差拍电流...     

单相PWM整流器改进无差拍电流预测控制方法EI北大核心CSCD

脉冲宽度调制(pulse width modulation,PWM)整流器的无差拍电流控制能够快速准确地跟踪给定电流信号,但由于电感参数与控制延时的影响,会导致交流电流畸变,电流谐波含量增大甚至系统不稳定。针对该问题,该文提出一种改进无差拍电流预测算法,推导了单相PWM整流器改进算法的离散传递函数,分析电感参数和采样时间对控制系统稳定性能和动态性能的影响。将改进的无差拍电流控制方法应用于双闭环系统中,能够有效减小电网电流的3次谐波及总谐波失真(total harmonic distortion,THD),消除了电流畸变。整个系统在直流母线电压外环的控制下,实现了直流母线电压的精确控制。仿真结果和实验结果都证明了改进电流控制方法理论分析的正确性和可行性。     

柔性多状态开关参数辨识无差拍控制

柔性多状态开关(SOP)作为一种多功能性的新型电力电子装置,既能够优化配电网中的潮流,又能够优化电压分布。文中先推导了SOP的数学模型,针对多端口SOP传统PI双环控制的PI参数较多,且整定比较困难的缺点,利用无差拍控制设计电流内环,从而减少PI控制器的数量,简化控制电路的设计。针对无差拍控制对滤波电感较为敏感,抗电感参数摄动能力差的缺点,加入参数辨识环节,对系统参数进行跟踪估计,提高无差拍控制的鲁棒性。然后就基于参数辨识的无差拍控制对各端口的U_dcQ、PQ以及U_acf控制模式进行算法实现。通过在MATLAB/Simulink中进行仿真实验,验证了所提控制算法的可行性。     

抑制采样白噪声干扰的PWM整流器无差拍控制

无差拍控制(DBC)是一种应用于整流器电流内环的预测控制,但该算法对系统参数敏感,当采样受到持续噪声干扰时波形畸变严重。为此,此处提出了一种基于DBC的白噪声抑制算法,实验结果表明,该算法在较大电感参数偏差下能保持稳定,在白噪声干扰下能够显著降低电流畸变率。     

有源电力滤波器的简单无差拍控制策略

基于电压源型并联有源电力滤波器,提出一种简单的无差拍控制策略。该控制方法改进了传统的无差拍控制策略,使控制方法更简单,不仅有效地跟踪参考电流,而且降低了补偿效果对系统参数的依赖。文中给出了该控制方法的理论推导和稳定性分析,最后通过实验结果验证该方法的正确性。     

基于无差拍控制逆变器的负载性质在线识别及参数估算方法

无差拍控制是一种基于对象精确数学模型的控制方法,其不足是控制器参数对控制对象参数的依赖性很强,对象参数变化,要求控制器参数也作相应变化,否则,会造成很大的控制误差。该文结合无差拍控制逆变器的特点,提出了一种负载性质在线识别和参数估算的新方法,很好地解决了传统无差拍控制逆变器控制器参数难与控制对象参数精确配合的问题。通过计算机仿真,证明了该方法的切实可行性。     

系统辨识在UPS逆变器无差拍控制中的应用

介绍了正弦波逆变电源无差拍控制的基本原理，分析了控制系统的稳定性和参数灵敏性，在此基础上提出了利用离线辨识系统结构参数实现无差拍控制器的精确设计。实验结果表明，利用该方法设计的无差拍控制正弦波逆变器系统稳定性好、输出电压波形畸变率低，具有一定的实际应用价值。     

A single-phase inverter with a deadbeat regulator of a pulse-wide modulator

The structure of a control system for a pulse-wide modulator (PWM) of a single-phase voltage inverter is proposed; this control system comprises a deadbeat regulator for inducing transient processes with a finite duration in the near vicinity of an equilibrium position. A method for synthesizing the parameters of the regulator for an inverter that includes an active-inductive load with an output voltage feedback is described. Results of modeling the processes, which show a higher efficiency of the deadbeat regulator, are presented.     

多速率采样状态反馈无差拍控制AF的电流控制

本文提出了将多速率采样技术与状态反馈无差拍控制技术结合，用于有源滤波器的电流控制中，克服在单速率采用无差拍控制技术中各采样点之间无法控制和由输出反馈无差拍控制使系统稳定性降低的缺点，提高整个系统稳定性和系统的响应。仿真结果表明，本方法能提高系统性能。     

Prediction-based Deadbeat Control for Grid-connected Inverter with L-filter and LCL-filter

Abstract—In this article, an improved deadbeat control algorithm suitable for digital signal processor-based circuit implementation is proposed. The control algorithm allows the derivation of a nearly sine wave output current with a fixed switching frequency of a current-controlled voltage source inverter. Two low-pass output filters configurations are considered in this study: a simple inductance filter and an LCL-filter. By taking advantage of prior knowledge of the state variables’ shape, the improved deadbeat control algorithm is based on a simple prediction model to derive the expected duty cycle needed to switch on and off the power switches. The control study of the grid-connected inverter with L and LCL output filters has been considered using a co-simulation approach with (Powersim Inc., Rockville, Maryland, USA) and MATLAB software (The MathWorks, Natick, Massachusetts, USA). The obtained results show the improvement of both shape quality and tracking accuracy of the output current quantified by low ripple content and a nearly unity power factor.     

单相光伏并网逆变器的无差拍控制研究

逆变器是光伏并网发电系统的核心设备之一,为了使光伏系统最大限度地输出高质量的电能,必须对逆变器电流进行快速有效的控制。阐述了光伏并网逆变器工作原理和无差拍电流控制方法,给出了逆变器占空比的计算和参考电流的获取方法,并将无差拍电流控制应用于单相并网逆变器控制中。MATLAB软件仿真表明,无差拍控制方法控制策略简单、有效,使用该控制方法的系统具有良好的稳态和动态特性,并网电流波形好。     

有源电力滤波器采样滤波电路的优化设计及鲁棒控制

电流采样电路的设计和电流内环的控制效果是影响有源电力滤波器(APF)补偿精度的两个重要因素。文中首先通过波特图详细分析了电阻和电容参数选取对APF电流内环的影响,提出了一种RC滤波电路的参数设计方法。同时,考虑到控制延时环节不可避免存在,分析了带延时环节的z域无差拍离散控制模型,并讨论了电感值变化对系统鲁棒性的影响。对此,文中提出了一种预测电流控制方法,对采样的电网电压,逆变器输出电流都作了超前一拍预测,减小了延时对系统影响,增强系统的鲁棒性。此外,根据z域内的电流环传递函数对系统进行了稳定性分析,给出了控制参数的选取方法。针对该控制方法,搭建了APF试验样机,实验结果验证了控制策略的有效性和可行性。     

永磁同步电机改进无差拍电流预测控制

永磁同步电机数字控制系统的电流预测控制,具有动态响应快、开关频率恒定、适于数字实现等特点。基于拉格朗日插值的无差拍预测控制算法,对电机电感参数失配比较敏感。为此,提出一种改进无差拍预测控制算法,修改了电流偏差约束条件和输出电压预测方法。利用根轨迹法分析了算法鲁棒性与电感参数失配的关系。在电机电感参数发生失配情况下,能够维持系统稳定,实现电机电流的闭环控制,使实际电流跟随给定,提高了算法的鲁棒性。仿真和实验结果验证了分析设计的可行性和有效性。     

BP算法在单相逆变电源无差拍控制中的应用

传统无差拍控制应用于单相逆变电源时,存在埘系统参数变化敏感的问题。利用BP网络的任意非线性表达能力对无差拍控制参数进行离线辨识,以实现无差拍控制器的精确设计。在MATLAB环境下,对系统进行了仿真与建模。结果表明,利用该方法设计的无差拍控制正弦波逆变器系统稳定性好、输出电压波形畸变率低,具有一定的实用价值。