Z源逆变器高阶微分反馈控制研究

以航空静止变流器控制为研究对象,针对传统两级逆变结构效率低且系统复杂以及死区效应带来的死区波形畸变问题,引入Z源逆变器设计航空静止变流器。针对Z源逆变器系统高阶且非最小相位造成的控制器设计复杂的问题,引入了一种基于高阶微分器的反馈控制策略,该控制策略利用高阶微分器对系统各阶状态变量进行估计,具有不依赖于精确系统模型的特点。仿真实验表明,将此反馈控制器用于Z源逆变器输出电压控制时能够有效跟踪给定输出电压,系统受到外部扰动时依然能保持良好的静态和动态性能,满足静变流器控制需求。     

考虑漏感时变流器输出电压的计算机仿真

本文介绍考虑漏感时变流器的换相压降、换相角、整流和逆变输出电压大小与波形的数字计算机仿真.实践证明,仿真效果好.     

SPWM逆变器死区问题研究

通过数学计算和仿真分析了不同条件下死区时间对逆变器输出电压的基波影响,及不同条件下死区产生的谐波畸变率的变化情况.建立了定量计算的数学模型,给出了仿真曲线,并以理论曲线做了验证.同时提出死区补偿的必要性,使SPWM技术在实际变频系统中得到更为有效的应用.     

基于SVPWM的逆变器死区补偿方法

在传统的PWM逆变器死区补偿方法的基础上,提出了一种新的低成本的基于参数整定的在线死区补偿方法。死区效应和输出电流存在非线性关系,通过参数整定得到这种非线性关系并建立查找表,在软件中通过查表得到与误差对应的补偿电压,加到输出额定电压上轻松实现。通过英飞凌公司的XMC4500芯片实现补偿算法,并在3.7 kW异步电机矢量控制系统中验证了死区补偿算法的有效性。     

应用于感应电机矢量控制中的逆变器死区补偿

为了减小电压源型逆变器死区时间引起的输出电压畸变,对死区产生的原因进行分析,总结出三点原因,列出误差电压计算公式,最后运用到感应电机矢量控制中,对u_a、u_b、u_c三项输入到逆变器中的电压进行补偿。该补偿策略首先计算控制周期内的误差时间,算出误差时间与电流的对应关系,最后将算出的周期T_S内误差电压补偿到逆变器输入端上。通过补偿误差电压,降低了电流谐波对控制系统的影响,同时电网侧的能量利用率得到了提高。实验结果表明,该策略对电流波形起到了改善作用。     

不平衡工况矩阵变换器前馈补偿闭环控制

研究优化供电系统质量,为保证电网电压非正常工况下矩阵变换器(MC)的安全稳定运行,为了补偿输入不平衡和抑制谐波,提出一种带前馈补偿的双空间矢量闭环控制策略.通过检测虚拟直流电压值的变化实时调节空间矢量调制系数实现前馈补偿;将实际输出电压和期望输出电压的偏差作为负反馈加到下一个采样周期的开关调整函数矩阵中,实现输出电压负反馈闭环控制.仿真结果表明:具有前馈补偿方案的闭环控制策略,可以有效抑制矩阵变换器在电网电压非正常工况下输出电压及输入、输出电流波形的畸变,谐波含量明显减少.从而验证了控制方案的正确性.     

基于双环控制的航空静止变流器的建模与仿真

针对航空静止变流器在非线性负载条件下输出电压谐波含量大以及逆变器动态响应过程十分缓慢的问题,采用电容电流内环电压外环的双环控制技术,给出了控制器参数基于极点配置的方法,建立了单相航空静止变流器的数学模型。通过Matlab/Simulink软件平台对模型仿真。结果表明:设计方法能真实反映系统的动、静态性能,同时也验证了采用双环控制技术解决航空静止变流器带非线性负载时输出波形畸变以及动态响应缓慢的问题是行之有效的。     

考虑漏感时变流器输出电压的计算机仿真

本文介绍考虑漏感时变流器的换相压降、换相角、整流和逆变输出电压大小与波形的数字计算机仿真。实践证明，仿真效果好。     

基于 Matlab 的三相 SPWM 逆变电路死区效应分析

在三相 PWM 桥式逆变电路中为确保同一桥臂上下开关管不致发生直通,必须设置死区时间。死区时间对逆变器的输出电压和电流波形会造成畸变,正确分析死区时间的影响是从控制上进行补偿的重要基础。利用 Matlab 中的Simulink 工具,建立了三相 SPWM 桥式逆变电路模型,并对死区产生的影响进行了分析,讨论了调制深度和载波频率的影响。为三相 SPWM 逆变电路的控制器设计提供了参考。     

新型太阳能光伏并网逆变器仿真分析

介绍并分析一种新型太阳能光伏并网逆变器的拓扑结构及其工作原理。为改善输出波形质量,减少并网电流谐波,该新型逆变器省略传统逆变桥臂的死区设定,通过控制逆变桥臂的直通矢量占空比实现光伏阵列输出电压的升压功能。利用MATLAB软件对逆变器控制模式进行仿真,仿真结果证明理论分析的正确性和有效性。     

Design of output filter for inverters using fuzzy logic

This paper proposes a design method to improve the harmonic of output voltage of a single phase inverter with an L-C output filter using fuzzy logic controller (FLC). In practice, the harmonic characteristics of circuits are complicated and entangled. There are two kinds of harmonic sources that cause inverter output voltage waveform distortion: One is the PWM switching of inverter and the other is the nonlinear characteristics of the load. In general, PI feedback control by coefficient diagram method (CDM) is used to design the output voltage filter. The relation between the L-C value and the system time constant are described with the closed form and the filter values must be calculated repeatedly to satisfy the prescribed voltage total harmonic distortion (THD) of the system. Therefore, the MATLAB Fuzzy Logic Toolbox for the fuzzy logic control algorithm is proposed. The L-C value of the filter can be set to a fixed range in the nonlinear characteristic of the practical condition, to improve the harmonic of output voltage more effectively and to avoid repeated calculation.     

传输线电阻边界的非线性对反射波跃变边沿的影响

传输线上有限跃变速率信号经非线性电阻边界反射后,其反射波边沿形状会发生畸变。本文给出求这种畸变的图解方法,说明了TTL非线性输入特性对反射波形的影响;求出了ECL射极跟随的截止所引起的反射波形畸变,它与有关文献中用其它方法求得的结果是一致的,且更简单有效。     

单元串联多电平逆变器PWM方法的分析与研究

本文分析了逆变单元多电平串联结构逆变单元的工作模式，介绍了几种常用的PWM控制方法，以六单元串联多电平逆变器为例对其中三种多电平PWM方法进行了比较研究，从中得出多电平载波PWM控制方法输出电压波形dv/dt较小．总谐波含量也较低，最适合用于单元串联多电平逆变器的PWM控制。     

基于Simulink光伏并网逆变器滞环电流控制的研究

针对光伏并网逆变系统特点,采用滞环电流控制方式对3kW单相光伏并网逆变器进行研究。对滞环电流控制方法进行理论分析,并利用Matlab/Simulink搭建仿真模型进行仿真实验。仿真结果表明,该控制方法保证了逆变器输出电流波形质量,并使系统的输出电流和电网电压同频同相,并网的功率因数接近为1;且分析了波形总谐波畸变率。     

基于DSP的高精度开关电源的实现

系统为反激式开关电源,采用脉宽调制(PWM)式控制方式:固定开关频率,通过改变脉冲宽度改变占空比。利用体积很小的高频变压器实现电压变换及电网的隔离。稳压控制采用DSP实现.系统根据反馈电压及时改变输出PWM波形占空比,使输出电压保持稳定。     

基于AT波形重构方法的逆变技术研究

在中高压变频驱动系统中,通常采用多重化和多电平逆变技术,以降低逆变电压的谐波。本文提出了另外一种降低偕波的逆变技术,构成了一种基于波形童构的具有辅助变压器的逆变器拓扑。在介绍其基本工作原理的基础卜,分析了辅助变压器变比和逆变器导电制与输出电压总谐波畸变率之间的关系,并将该逆变器与几种常见的逆变器从直流电源利用率、总谐波畸变率等方面进行了比较分析。协真实验研究结果表明,对所提出的逆变器采用多重化技术,同样具有较女『的性能。     

三相交错级联变流器研究

针对常见的H桥级联变流器拓扑结构或需要多个直流电源、难以实现四象限运行,或成本高、控制算法复杂等问题,提出了一种三相交错级联变流器拓扑结构及其调制方案。该变流器由3个三相两电平变流电路两两错相联结而成,结构简单,直流电压利用率高;采用错时采样脉宽调制技术,降低了开关损耗和输出波形畸变率。Matlab/Simulink仿真结果表明,基于错时采样脉宽调制技术的三相交错级联变流器输出波形正弦度好,谐波含量低。     

基于单周控制的单相并网逆变算法

提出一种基于单周控制的小型风力发电机组逆变并网算法.该方法结合PI调节和单周控制,在半周期内把逆变器等效为BUCK电路进行分析,使单相全桥逆变器工作在并网状态.基于该算法的单相并网逆变器在半周期内有一对开关管保持关断状态,与传统的双极性调制方式比较,能降低开关损耗,也可避免因加入死区时间带来的波形失真.Simulink仿真结果表明:在风机输出功率变化以及电网电压幅值受到扰动的情况下,基于单周控制的单相并网逆变器的输出电流能有效、快速地跟踪参考电流,并能与电网电压的频率、相位保持一致,从而使小型风力发电机组达到对电网输入能量的要求.实现该方法的硬件电路较为简单,宜作进一步研究应用.     

基于BP神经网络的SPWM逆变器控制仿真研究

采用控制和实现方法是决定单相SPWM逆变器输出波形质量和动态性能的主要因素。在分析逆变器常规PID控制方法优缺点的基础上,针对带非线性负载和负载跳变的单相SPWM逆变器,输出波形畸变较大,动态性能差和THD值较高的缺点,提出了一种基于BP神经网络自整定PI双闭环控制方案,并用MATLAB软件工具进行了仿真验证。仿真实验结果表明,方法能同时实现逆变器的高精度稳态输出波形、低的总谐波畸变率和快速动态响应性能,适用于感应电源、UPS不间断电源等需要高性能输出电压波形的场合。