基于比例谐振调节器的恒压恒频逆变器研究

给出了一种恒压恒频正弦波逆变器波形控制的调节器设计方法,进行了逆变器电压控制回路比例+谐振(PR)交流调节器的设计,分析了以准谐振交流调节器实现的逆变器控制回路对交流参考信号相位无差和幅值近似无差跟踪的原理,讨论了谐波来源问题,以及与系统参数的关系,通过根轨迹法给出了调节器参数的设计,针对非线性负载下输出波形的谐波失真...     

基于幅值响应曲线准则的励磁控制系统最佳性能指标

对于ＩＥＥＥ及ＩＥＣ先后推荐的同步电机励磁控制系统的小信号性能指标标准，当把该系统设计成基于幅值响应曲线为佳的控制系统后，所得到的指标能充分满足这两个标准的推荐要求，稳定裕度大、超调小、调节时间短，并且抗干扰能力强。所谓的幅值响应为最佳的曲线就是幅频曲线趋于１的曲线。二阶系统的设计极为简单；三阶系统必须采用伴随因子法设计。     

变速恒频双馈风力发电机投切控制策略

对几种变速恒频双馈风力发电投切控制策略进行深入的研究。基于电压开环控制的投切控制策略，虽具有较好的稳定性，但空载定子电压的控制精度受到限制；基于电压有效值闭环的投切控制策略，虽能提高定子空载电压的控制精 度，但在定子电压的三相对称性及定子电压幅值的波动方面仍存在欠缺；基于空间电压矢量闭环控制的投切控制策略，若采用特定的调节器设计，不仅能确保电压控制精度，而且可以有效抑制定子电压幅值的波动。针对基于空间电压矢量闭环控制的这一投切方案，在PI调节器控制的基础上提出了自适应谐振调节器与PI调节器并行控制的控制策略，有效抑制了定子电压幅值的波动，使定子电压具有较好的控制响应，进而实现了双馈风力发电机零电流切入电网的目的。仿真与试验验证了理论分析及方案设计的正确性。     

基于自适应内模控制的异步电机电流调节

提 出了异步电机矢量控制中定子电流的自适应内模控制（ＩＭＣ）及调节器的设计方法。首先,根据ＩＭＣ原理设计异步电机电流调节器,用矩阵奇异值分析了ＩＭＣ电流调节器的鲁棒性,然后用最小二乘法对模型参数进行辨识。最后将其应用于异步电机转子磁场定向的矢量控制中。通过对电流调节器传递矩阵函数的仿真及用ＤＳＰ实现的异步电机矢量控制运行实验,验证了自适应ＩＭＣ电流调节器的良好性能。     

单相PWM整流器高品质网侧电流控制

单相PWM整流器网侧电流控制是整流器控制系统的核心,目前常用的PI电流调节器无法实现正弦量的无差跟踪,且需要电网电压前馈以减小电网电压扰动的影响.本文分析了基于PR( Proportional-Resonant)调节器的电流控制系统的动态模型,由于PR调节器的幅频增益在基波处为无穷大,使得该系统能够实现正弦电流的无差跟...     

一类非自衡对象的扩展内模PID控制

针对一般方法在非自衡控制对象中应用的不足,提出了一种扩展内模PID调节器的整定方法。采用非对称二阶Pade逼近对被控对象的时滞环节做近似处理,并结合内模控制原理导出了一种简单的基于内模控制的PID调节器参数整定策略,从而得到PID调节器的整定参数,所设计的调节器可使系统同时具备更好的目标跟踪特性和干扰抑制特性。仿真研究结果表明了该方法的有效性。     

利用李雅普诺夫第二方法选择可控硅直流传动系统调节器的最佳参数

六十年代中期,西门子公司曾组织了一批人研究“最佳控制”,提出了计算调节器参数的所谓“电子最佳调节”。它是基于调节系统的幅频特性的模为“1”而导出的,因而没有摆脱“古典控制理论”的范畴。本文根据“现代控制理论”中用极大值原理确定的他激直流电动机直流传动系统的最佳结构,利用李雅普诺夫第二方法选择可控硅直流传动系统调节器的最佳参数。文内首先介绍利用李雅普诺夫第二方法来解参数最佳问题的方法。其次按“二阶最佳”和“三阶最佳”分类,分别导出两种情况下系统参数的“最佳”关系。最后算出在阶跃给定下,系统的动态性能指标,并与按“模”最佳导出的结果进行比较。当考虑到本文提出的性能指标与电子调节器处于限幅输出时的实际情况时,两老是有很大差别的。调节器的非线性理论弥补了高性能指标的不足,于是采用本文的“最佳参数”,将能够减小动态系统的超调量,缩短过渡历程的时间。因此可以认为在工程计算上具有一定的参考价值。     

电子最佳调节的饱和超调及其抑制

本文提供一种当调节器带有限幅时,系统过渡过程的计算方法。讨论了系统的饱和过程、退饱和过程、饱和超调以及如何用控制退饱和时间的办法控制饱和超调。还讨论了当采用PI-PIDT调节器综合系统时,系统的过渡过程及最佳参数的确定。     

1种在线模型频域特性辩识方法的研究与应用

提出了1种基于频域特性分析的在线模型频域特性辨识方法,该方法算法简单,易于实现,且具有较强的抗干扰性和较高的辩识精度.在PID调节器的输出信号和过程输出信号中均包含与辩识频谱信号相同的频谱成分,当频谱的幅值和相位特性发生变化时,该变化与PID调节器、控制对象和闭环控制系统的特性相关.通过对PID调节器输出信号中频谱成分的幅值和相位与过程输出信号中频谱成分的幅值和相位比较,可辩识得到控制对象的频域特性,仿真试验及应用研究验证了该方法的有效性.当在参考滤波器模块组输入中加入带宽为80.0 Hz,平均幅值为方波辨识信号幅值100％的高频高斯干扰信号后,对二阶惯性环节相位频率特性的仿真辩识精度大于0.64°,二阶惯性环节幅值频率特性仿真辩识精度大于1.1％.     

恒压频比变频调速系统的神经网络逆控制

采用以恒压频比方式工作的通用变频器来直接驱动感应电机在工业生产领域中应用很广泛。在不改变原有的恒压频比变频调速系统结构的前提下，进一步提高该系统的控制性能意义很大。该文根据恒压频比控制的特点，把通用变频器和感应电机看成一个整体——恒压频比变频调速系统，给出了相应的数学模型，并得出了适用于带补偿和不带补偿的恒压频比运行方式的逆系统模型，进一步构造神经网络逆系统并与恒压频比变频调速系统串联复合成伪线性系统，再设计线性闭环调节器实现高性能控制。实验结果证明了采用神经网络逆控制方法可以使恒压频比变频调速系统获得优良的运行性能。     

基于三阶ITAE性能指标同步电机励磁系统的Mayer最小时间控制问题

本文把基于三阶ＩＴＡＥ性能指标同步电机励磁控制系统的工程设计追溯为Ｍａｙｅｒ最小时间控制问题，从而使设计效果为最优．     

基于SVPWM的异步电机矢量控制及调节器设计实现

针对众多文献资料经常用到矢量控制技术却很少提到矢量控制技术中调节器设计的具体实现问题,提出矢量控制系统的解耦及调节器设计的具体工程实现方法和实现过程。简要阐述异步电机按转子磁链定向的数学模型和SVPWM技术,并在矢量控制原理的基础上,利用MATLAB/Simulink进行矢量控制模型的仿真。由测试结果可以看出,转速具有跟随特性,并验证了矢量控制的优越性:可以实现与直流电机相近的调速特性。测试结果也表明提出的调节器工程设计方法具有适用性。     

三相并网逆变器改进定频模型预测电流控制

三相并网逆变器传统模型预测控制存在开关频率不固定和输出电流谐波含量较高的问题,给并网逆变器输出滤波器的设计带来了一定困难,并且影响并网逆变器的运行效率。为此,提出一种三相并网逆变器改进定频模型预测电流控制算法,在每个控制周期采用三个电压矢量,通过 轴电流无差拍控制来确定每个电压矢量的作用时间,以电流跟踪误差最小选择最优电压矢量组合,再经过DPWM0调制得到开关信号,实现输出电流定频控制且谐波含量降低。仿真和实验结果验证了所提算法的可行性和有效性。     

几种双馈电机交流励磁控制策略的对比分析

双馈电机变速恒频发电系统是通过调节转子绕组励磁电流的频率、幅值、相位及相序来实现变速恒频控制的。目前,研究最多的控制方式是转子励磁电流矢量控制。比较了三种常用的双馈发电机励磁控制策略:矢量控制、直接转矩控制和直接功率控制,分别对其控制原理和优缺点进行了详细分析,为双馈发电机励磁控制系统的设计奠定了理论基础。     

几种双馈电机交流励磁控制策略的对比分析

双馈电机变速恒频发电系统是通过调节转子绕组励磁电流的频率、幅值、相位及相序来实现变速恒频控制的。目前,研究最多的控制方式是转子励磁电流矢量控制。比较了三种常用的双馈发电机励磁控制策略：矢量控制、直接转矩控制和直接功率控制,分别对其控制原理和优缺点进行了详细分析,为双馈发电机励磁控制系统的设计奠定了理论基础。     

链条炉燃烧控制系统的数字仿真辅助设计

本文以某台KZL4—13型链条炉为例,详细介绍了锅炉燃烧控制系统的数字仿真设计方法,内容和步骤,并给出了通用仿真程序框图.通过数字仿真,详细地研究了各控制方案的动态特性及调节器和前馈环节的参数对其产生的影响.最后,对各控制方案的主要性能进行比较,分析,挑选出了一最佳方案,并推荐出了该方案中各调节器的类型及最佳的调节器参数.     

PWM整流器直接功率控制系统的优化设计

对采用直接功率控制(DPC)策略的三相电压型PWM整流器的控制系统进行了两点改进:一是把电压环的惯性滤波环节从前向通道改到了反馈回路中,借以提高系统的快速跟随性能;二是利用最平幅频法优化设计了电压调节器的结构和参数。通过Simulink系统仿真检验了上述改进措施的效果,结果表明:它加快了系统的过渡过程,降低了其超调量,从而提高了该系统的动态性能。     

单相统一电能质量调节器的能量优化控制策略及仿真

通过对单相统一电能质量调节器(UPOC)最优稳态功率分析,推导出UPOC最小补偿容量下补偿电压的最优注入角,通过对最优补偿电压注入角度的控制实现统一电能调节器的最优能量控制.在串、并联的控制模块中采用恒频滞环控制来保持开关频率的恒定.在线性及非线性负荷工况下,对电源电压骤变同时伴有谐波的情况进行了仿真.结果表明,该UPOC电路简单、易实现,而且能保证UPQC在最小容量下实现电源和负荷之间的扰动隔离、线路终端功率因数调整,在不增大储能设备容量的前提下延长UPOC的最大可补偿时间,并能较好地克服电源电压引起的负荷节点电压畸变问题.     

大功率可编程直流电流源的快速跟踪控制

大功率可编程直流电流源是一种输出电流脉动波形、脉动幅值和脉动周期可通过编程设定的特种直流电流源。本文设计了大功率可编程直流电流源的原理电路及其参数,分析了电源的工作原理,建立了电源系统的数学模型。针对本电源系统含有典型二阶振荡环节的特点,提出一种基于等效模型的调节器设计方法;针对输出电流单闭环控制快速性与稳定性矛盾突出的问题,提出引入滤波电感电流作为内环的新型双闭环控制模式。开发了基于上位机远程编程控制的22k W双路直流电流源样机,在不同脉动波形、幅值和周期下的实验结果表明,本文提出的电流双闭环控制策略具有更短的调节时间和更高的系统稳定性。     

永磁伺服系统转速跟踪控制与数据驱动的参数设计方法

在永磁伺服控制系统中,传统的转速控制策略在低频段存在幅值与相位偏差问题,降低了转速跟踪控制精度。为解决该问题,该文提出了一种高精度的转速跟踪控制策略与数据驱动的参数设计方法。主要思路是在转速控制环节串联一个滞后-超前补偿器,用以校正低频段的幅值与相位;以低频段补偿后的幅值及相位误差最小为优化目标,同时约束补偿器在全频带范围内的最大幅值增益和相移,设计了一种数据驱动的补偿器参数优化方法,并对补偿后控制系统的性能进行了分析评估。实验结果表明,基于实验数据所设计的补偿器在转速指令频率小于1 rad/s的低频段区间内,转速跟踪误差小于2 r/min,相较于传统方法控制精度显著提升;在跟踪转速阶跃指令时,该文方法和传统方法的控制效果相当,这说明该文方法在改善低频段跟踪性能的同时,保持了控制系统在中高频段原有的幅频和相频特性。