准谐振控制器在有源电力滤波器中的应用

在有源电力滤波器dq坐标系数学模型的基础上,着重分析了基于电流内环解耦的PI控制。由于PI控制器在跟踪交流信号时存在静差,本文对其进行改进并提出了PI并联谐振环节的补偿电流跟踪控制策略。理想的谐振控制器在谐振频率处增益无穷大,可以使与谐振频率具有相同频率的正弦信号实现零稳态误差控制。因此,可以在PI控制的基础上并联谐振控制器,对特定次谐波进行重点补偿,进一步改善单独采用PI控制存在的不足。     

基于重复PI控制的光伏并网逆变器的研究

针对单纯PI控制的缺点,对光伏并网系统中逆变器的控制进行了改进,提出重复控制和PI控制相结合的电流跟踪控制策略。重复控制可以抑制网侧和负载侧对并网输出电流的周期性扰动,降低并网电流的总谐波畸变系数;PI控制则利用偏差调节原理,使逆变器输出并网电流实时跟踪参考正弦给定信号。此外,加入预测算法以便消除逆变器开关器件和输出滤波网络的延迟影响,使并网电流与电网电压相位趋于一致。实验结果表明,新的控制策略可有效改善并网电流波形,同时可保证逆变器输出电流与电网电压同频同相。     

双馈风力发电系统并网逆变器不同控制策略分析

双馈风力发电系统并网逆变器采用并网电流反馈PI控制,虽然在理想电网条件下能够实现逆变器控制系统高功率因数、低稳态误差的性能,但存在电网谐波干扰情况时,系统的动稳态跟踪性能变差;此外,PI控制器可以直流信号实现零稳态误差,但无法消除交流信号的谐波分量,且需要多次的复杂坐标变换和解耦控制。由此,提出一种基于并网电流反馈、电容电流反馈的多谐振PR控制,提高了系统控制精度;引入低次谐波补偿项后,能够有效抑制并网电流波形畸变。仿真结果证明了提出的控制策略不仅能实现对交流信号无静差控制和具有良好的动稳态跟踪性能,而且系统并网电流的谐波含量较少,满足电网对风力发电系统并网的要求。     

基于电感电流无差拍控制的三相并网逆变器

针对传统并网逆变器的电流矢量PI控制存在功率耦合问题,需要进行复杂的解耦控制,难以实现并网逆变器系统无稳态误差控制。为了解决这一问题,文章采用瞬时功率外环和电感电流无差拍内环的控制策略,推导了三相并网逆变器的离散数学模型,减少了大量坐标变换,简化了并网逆变器控制系统的设计。通过Matlab仿真结果表明,在并网电流发生变化时,该控制策略仍可以实现并网逆变器输出有功、无功的功率解耦,且并网逆变器的输出电流具有良好的动态跟踪性能,电流谐波含量较低,满足并网要求。     

基于VPI-OHRC的燃料电池并网逆变器控制方法

为提高单相燃料电池并网逆变器谐波抑制能力和运行可靠性,提出矢量比例积分控制(VPI)与奇次谐波重复控制(OHRC)相结合的电流控制策略。利用VPI控制器低频段优越的跟踪性能和稳定性,快速跟踪基波正弦电流,并提高系统稳定性;利用OHRC控制器实现奇次谐波的高效抑制,改善VPI的谐波跟踪误差,补偿系统相位滞后。5 k W样机实验结果验证了所提出控制策略的有效性。     

基于PI与重复复合控制的并网整流器并网系统研究

在详细分析三相三电平桥式并网整流器工作原理的基础上,针对传统电流内环单PI控制策略难以实现对交流信号无误差跟踪且谐波抑制能力较差等问题,提出并采用了PI控制与重复控制相结合的复合策略实现了并网整流器的单位功率因数控制,给出了详细的理论分析与设计方案。为验证文中控制策略的可行性,进一步构建了完整的系统仿真模型与实验平台。实验结果表明:文中设计并采用的控制策略可有效提升系统性能,输入电流THD得到显著改善,该控制策略结构简单,且便于数字化实现,对于并网整流器的设计具有一定参考意义。     

三相四桥臂并网逆变器的无差拍比例谐振控制

在三相并网逆变器中,无差拍控制简单实用、动态响应速度快,但是难以实现零稳态误差控制,并且会导致并网电流谐波含量增大。针对以上问题,利用比例谐振(PR)控制器对于特定频率谐波抑制能力强的优势,采用无差拍控制器复合PR控制器控制并网电流,可以在保证动态响应速度的前提下大大减小系统稳态误差。首先建立三相四桥臂并网逆变器模型,然后利用电流权重控制方法将系统降为一阶系统。根据内模原理设计了PR控制器,对高次谐波进行谐振补偿,降低了并网电流总谐波畸变率(THD)含量。实验结果表明所提控制策略可以取得较快的动态响应速度和较好的稳态性能。     

基于无源控制的并网逆变器特定次谐波电流抑制方法

分布式新能源发电多并接于较弱的配电网,该地区电网电压谐波含量大。受电网电压谐波与开关特性的影响,并网逆变器的电流容易发生畸变现象,影响系统稳定性。为此,文中针对三相并网逆变器提出一种基于无源控制的特定次谐波电流抑制方法。首先建立三相并网逆变器的欧拉-拉格朗日(Euler-Lagrange, EL)数学模型,并设计电流环无源控制器;然后结合多重参考系(multiple reference frame, MRF)方法引入误差电压补偿环路,对谐波电流进行独立控制;最后搭建系统仿真模型,并与传统比例积分(proportional integral, PI)控制和无源控制进行对比仿真研究。仿真结果表明,所提控制方法在具有无源控制优点的同时能够有效抑制三相并网逆变器的谐波电流,提高并网电流的电能质量,降低滤波器的设计要求,提高并网逆变器的弱电网适应能力。     

三相光伏并网逆变器控制策略

在三相光伏并网逆变应用中,如何改善并网电流质量是备受关注的问题。采用LCL滤波器并网虽然提高了滤波效果,减小了滤波器体积,但是控制变得复杂。结合现有控制方法,本文提出了在dq同步旋转坐标系下带有电网电压前馈的比例积分(PI)级联比例谐振(PR)控制思路。建立了dq系下的三相逆变器模型,进行了控制器的分析推导,采用电压前馈改善了并网接入时的动态特性,通过PI实现了并网电流的无静差跟踪控制,级联PR实现了对特定谐波分量的有效抑制。最后,进行了仿真及在实际100kW光伏阵列下的并网逆变测试,实验结果表明该控制方案可以实现并网电流的平滑起动,能有效地降低并网电流的谐波含量。     

基于模糊PR和PI控制的三相逆变器并网研究

针对传统PI控制的局限及谐振控制参数固定等问题,提出模糊PR控制,并与PI以并联方式在αβ坐标系下控制三相逆变器并网,从而提高稳态电流质量。模糊PR控制技术,在谐振频率处有无穷大增益,可以无误差跟踪交流量,并根据误差大小和变化率对PR控制的比例参数和谐振系数在线调整。同时利用PI控制具有较大范围的增益和抑制谐波能力,使系统满足最优性能要求。详细分析了PR控制器参数的设计,最后通过仿真实验,将新控制策略和PI控制以及PR和PI控制相比较,证实所提方法的可行性。     

基于复合控制的并网逆变器控制策略研究

在讨论三相并网逆变器传统控制策略局限性的基础上,对并网逆变器采用串并联结构PI+改进型重复控制策略的可行性进行分析,分别在系统稳定性以及补偿器的设计方法等方面作了较为详细的分析和推导,并提出具有统一结构的简化的补偿器设计方法—等效控制对象方法。对比分析了串并联结构的PI+改进型重复控制策略的优缺点及应用场合。最后通过1台20 kVA的并网逆变器样机,在电网电压存在畸变的条件下进行实验,对理论分析及提出的补偿器设计方法进行验证。     

基于重复控制的三相四桥臂逆变器控制研究

提出将重复控制应用到三相四桥臂逆变器的两种控制方案.一种是在同步旋转坐标系下对d,q,O坐标轴分别进行电压、电流双闭环控制的基础上,对零轴增加蓖复控制器;另一种是直接在a,b,c坐标系F对各相电压外环进行重复加PI控制,对电流内环进行比例控制,此方案思路简单明了且具有较好的带非线性负载的能力,控制效果得,到了明显的改进.两种控制方案在一台基础TMS320F2812型DSP的IGBT三相四桥臂逆变器上进行了实验验证.     

基于DSP&IPM的矢量控制系统优化控制

对考虑铁损时感应电机在同步旋转坐标系统下的数学模型进行了分析.在分析基础上,通过研究不同运行条件下电机损耗与转子磁通的关系,实现了矢量控制变频调速感应电机(IM)的优化控制.为了进一步提高电机的调速性能,根据电机矢量控制的基本原理,利用数字信号处理器(DSP)和智能功率模块(IPM),给出了矢量控制硬件的实现;阐述了系统的软件实现方法.实验表明,矢量控制变频调速系统能平稳运行,具有较好的静、动态特性,可以广泛用于以IM为驱动装置的电气传动系统中.     

一种基于曲线控制的独立微电网协调控制方法

传统的独立微电网依靠控制中心进行协调控制,仅仅依靠蓄电池自身的调节能力来平抑能量,柴油机的启停完全依赖负荷。由于分布式发电源具有波动性大的特点,系统内蓄电池频繁进行充放电操作,柴油机也会不规律的频繁启停,因此蓄电池和柴油机的使用寿命大大缩短,且系统对化石能源的依赖较大,不能充分利用分布式能源,系统效率较低。文中介绍了一种基于负荷曲线控制的方法,对独立微电网系统内的设备进行管理,优化其配置,根据调度合理使用能源,最大限度的发挥了分布式能源的作用,并结合一个真实环境测算设备的使用时间,验证了此策略对延长蓄电池和柴油机寿命的作用。     

基于模糊控制算法的室内遮阳百叶控制系统研究

本文提出了一种基于二维模糊控制算法的室内遮阳百叶控制系统,可根据室内外照度的变化进行模糊逻辑推理判断,自动改变百叶叶片的旋转角度,调整进入室内的天然光的强度与角度,从而最大限度地利用天然光代替人工照明,减少相应的照明与空调能耗,提高室内环境的视觉舒适度,实现室内采光的智能化与人性化。     

基于下垂控制并网逆变器改进控制策略的研究

在此针对微网逆变器下垂控制策略进行了分析,并在下垂控制基础上介绍了基于虚拟阻抗下的控制策略,推导了纯阻性与感性负载下下垂控制特性方程。针对传统下垂控制系统无功功率在阻抗不一致时无法实现无功功率均分问题进行了研究,推导出了无功功率不均分的原因。在传统下垂控制的基础上提出了基于虚拟同步电机的下垂控制策略,解决了阻抗不一致时阻抗不均分问题,同时也实现了输出电压的稳定。最后通过Matlab/Simulink仿真验证了控制策略的有效性,通过实验验证了该控制策略的正确性。     

灰色预测智能变桨控制策略的研究

由于风的随机性与不确定性,对于风力发电机在高风速的情况下,控制系统的快速性与可靠性要求就更高。针对阵风的影响,该文设计了灰色预测对于阵风的影响提前预测,提高风机的可靠性。另外对于风机中偏差的变化情况,设计了模糊自调节PID系统,增强了控制的实时性。仿真结果表明灰色预测模糊自调节PID控制器与PID、模糊PID控制器相比较,实时性好,可以达到满意的结果。     

高空气球吊篮方位控制的反作用飞轮系统

实现了用直流力矩电机在反作用飞轮控制方式下对气球吊篮的方位控制。设计了由PWM脉宽调制技术构建的工作在速率控制模式下的反作用飞轮控制系统,并对其硬件电路进行了具体实现。在实际运行中对系统有效性和实用性进行了验证。     

最优模糊控制在悬臂梁振动控制系统中的研究

基于模糊控制的振动控制方法,针对振动系统,分析了一种振动控制方法,通过传感器将信号采集进来,由最优控制理论离线计算得到理论输出值,并将理论输出值与对应的系统输入值对应起来,从而建立拥有最优解的模糊控制规则表,并在线处理振动输入信号和输出最优的控制信号作用于执行器,产生相应的执行力来抑制悬臂梁的振动,从而达到振动控制的目...     

基于顺序控制的PLC电气控制系统的设计

选用西门子公司的SIMATICS7-200 CPU224可编程控制器,基于顺序控制方法对挖掘机的电气控制系统进行设计。实践证明,这种方法不仅增强了电气控制系统的可靠性,而且提高了PLC编程与电气控制系统调试的效率。