Boost变换器的协同控制研究

介绍了一种新型电力电子线性控制策略--协同控制的理论背景和设计步骤,应用该理论得出了Boost变换器的基本控制律,针对这一控制律的鲁棒性缺陷提出了改进的协同控制律.建立了Boost变换器协同控制的实验电路,实验结果验证了改进的协同控制策略的有效性和快速性.     

基于Boost变换器的最大功率控制器设计

传统的最大输出功率控制器,容易受到温度以及负载等因素的干扰发生跟踪误差,无法实现最大功率的准确跟踪和控制。设计并实现了基于Boost变换器的最大功率跟踪控制器,通过优化的扰动观察最大功率控制方法,控制Boost变换器的占空比,从而进行最大功率的控制,以Boost变换器控制为核心,以Boost变换器占空比为最大功率跟踪基础,设计了最大功率控制的结构图以及实现过程,说明了系统完成最大功率控制的具体流程。实验结果说明,随着外界负载的不断变化,所设计的控制器可有效控制电池的输出功率,具有跟踪效率高、跟踪速度快和跟踪控制简单的优势。     

DC-DC升降压变换器协同控制器设计

针对DC-DC升降压变换器存在负载电阻扰动的问题,提出一种基于扰动观测器的协同控制器策略。使用非线性扰动观测器技术对负载不确定性扰动进行估计,再将其观测值代入所设计的协同控制器中,构建一种基于非线性扰动观测器的协同控制算法,达成鲁棒稳定跟踪期望电容输出电压的目的。通过一系列仿真对比,验证了该方法的可行性以及有效性。     

单周期控制Boost PFC变换器分析与设计

单周期控制技术(One-Cycle-Control,简称OCC)是一种新型非线性大信号PWM控制技术,是一种不需要乘法器的新颖功率因数校正(Power Factor Correction,简称PFC)控制方法,它将非线性开关变为线性开关.论述了单周期控制技术的基本原理,应用最新的单周期控制芯片IR1150S制作了一台原理样机,并进行了实验论证.实验结果证明,单周期控制Boost PFC变换器具有功率因数高、效率高,结构简单,工作稳定等优点,整机具有良好的性能.     

BUCK型开关变换器最优PID控制器设计

针对开关电源的复杂性和时变性,传统PID控制器整定方法无法很好满足其控制性能要求的问题,提出一种面向性能指标的最优PID控制器参数整定方法。基于DP算法,计算保证闭环系统稳定的PID控制器参数范围;利用具有全局寻优能力的遗传算法,按照ITAE性能指标在该范围内进行参数寻优。以BUCK变换器为利的仿真研究表明,该方法在指定的性能指标上取得了满意的控制效果,在负载发生摄动时,较传统PID控制器,具有较好的鲁棒性,且计算相对简单、实用性强,可推广到非线性PID控制器的参数整定和相关工程实践中。     

基于遗传算法的同步发电机励磁控制器设计

本文对同步发电机的励磁控制装置采用PID控制,其中比例-积分-微分(PID)控制器参数的最优整定是自动调压系统良好运行的必要条件.因此,采用实编码遗传算法优化PID(Kp、Ki、Kd)控制器参数.在各种工况下,利用遗传算法获得了系统的最优PID增益,并与模糊控制器和Ziegler-Nichols方法进行了性能比较,并在...     

基于DSP的隔离Boost全桥变换器软起动研究

提出了一种基于DSP的隔离Boost全桥变换器(Isolated Boost Full-Bridge Converter,简称IBFBC)的新颖起动方式。通过对已有的IBFBC拓扑起动方法的研究,提出了运用数字化控制优势的软起动方案。该方案可使变换器的起动平滑。设计了5kW,24V/300V原理样机,实验证明了该软起动方案的正确性。     

单周期控制Boost PFC变换器

单周期控制是一种用于功率变换器的新型非线性控制策略，当输入电压发生扰动或负载快速变化情况时．仅在一个周期内就可实现控制目标。本文将单周期控制引入Boost变换器，实现了功率因数校正。在阐述单周期控制原理的基础上．总结了单周期控制实现的控制目标。详细给出了单周期控制Boost变换器实现功率因数校正的控制目标和实现方式。实验结果表明，单周期控制适用于Boost变换器实现功率因数校正。     

DC/DC变换器自适应模糊逻辑控制器设计

为DC/DC变换器设计了一种自适应模糊逻辑控制器（AFLC）。所提出的AFLC不需要专家系统提供决策参数和控制规则,而是使用模型数据文件来产生参数和规则,该模型数据文件包含输入输出对的整体概况。所提出的控制器使用8位微控制器来实现降压、升压和降压-升压变换器。     

Buck-Boost变换器数字控制器的设计和实现

利用分段线性电子电路仿真PLECS软件建立Buck-Boost变换器的仿真模型;采用幅值相位裕度方法设计控制器参数;基于系统发生器提出了一种新的数字控制器实现方法,分析了负载扰动和电源扰动特性,并对其进行了实验。实验结果证明了PLECS建模和系统发生器设计的有效性,也为FPGA实现Buck-Boost变换器的数字控制器提供了新的设计流程。     

基于遗传算法的Buck变换器控制优化研究

介绍了根据负载变化的情况,以减少输出电压的变化为目标来获取降压转换器的控制器器件值参数整定的方法.传统的方法是获取优化的相位裕度,结果使输出电压的响应稳定度略有改进.而利用遗传优化算法使相位裕度成为调整参数,并且电路元件值被认为是直接调整参数给予优化,使降压转换器的输出电压具有非常优良的控制特性.     

基于遗传算法的控制器参数寻优

反馈控制器参数优化是最优控制系统综合的一个重要问题。为充分检验两种发电机快速汽门非线性控制器的控制效果，采用遗传算法分别对其参数进行寻优。仿真计算显示了两种控制器的性能差异，以及遗传算法用于控制器参数优化可行性和有效性。     

基于混沌遗传算法的扩展逻辑控制器

从基本型逻辑控制器出发,提出了扩展逻辑控制器。通过对系统工况描述情况的进一步细化,使得控制器的控制动作更为准确及时,同时应用混沌遗传算法对扩展逻辑控制器的控制规则进行了优化,从而使得控制规则更加准确。仿真结果表明,扩展逻辑控制器有着较好的控制效果。     

模块化多电平变流器的控制架构设计

针对模块化多电平变流器(MMC)在高压大功率应用场合模块数较多、控制系统复杂的特点,提出了一种改进的三级分层控制的系统架构,解决了传统控制系统同步性及可靠性较低等问题。重点研究了该分层控制系统架构的实现方法,按照由高到低的顺序对上位机控制系统、主控制器、子模块控制保护单元等进行了详细分析,确定了各控制层之间的通信内容和功能。利用三相9电平MMC实验样机对所提控制系统架构进行了实验验证,证明了所述控制系统的可行性。     

升压PS-PWM控制器的分析与设计

针对升压型全桥移相零电压开关PWM变换器,提出了一种基于电压模式控制的控制器的设计方法。利用PS-PWM变换器的开环小信号模型,综合考虑了输入电压和负载电流的扰动,得出系统的电压模式控制框图,并根据其原理推导出系统的闭环传递函数,分析得出控制机理和控制器的设计方法。经Matlab仿真分析和实验验证,该方法设计的控制器具有良好的控制效果和鲁棒性能。     

一种基于混杂系统的Boost变换器切换控制算法

Boost变换器既有开关动作上的离散性,又有连续子系统,是典型的混杂动态系统。根据混杂切换理论建立Boost功率变换器的混杂模型,分别讨论变换器在CCM和DCM两种工作模式下的切换控制策略。在固定的系统工作频率下,通过检测电感纹波电流与理论值相比较来控制功率开关器件导通或关断,由此得到所需的占空比信号,从而实现Boost功率变换器的混杂切换的控制。根据电容电荷平衡原理,对负载电流进行估算,减少电路中被检测量,简化控制器的设计并提高了效率。最后,在Matlab/Simulink环境下进行仿真实验,验证了所提控制算法的有效性。     

基于模型的Buck-Boost变换器协同无源控制

为了改善Buck-Boost变换器的动态性能和静态性能,基于无源控制实现变换器电感电流期望值的实时观测,再与协同控制相结合得出控制律,提出了协同无源控制的Buck-Boost变换器实现其高性能控制并使之兼具强鲁棒性。为了简化控制器结构,选取协同控制宏变量时未引入积分环节,易于实时实现。最后,采用基于模型设计的开发流程和自动代码生成技术,开发协同无源控制的Buck-Boost变换器样机,通过系统的仿真研究和样机的实验测试,验证该变换器的动态和静态控制性能。     

基于直接功率控制的单相AC-DC变流器控制器设计

将单相系统延迟90°得到αβ坐标系二相系统,并由此建立了单相变流器的数学模型。基于直接功率控制设计了单相变流器控制系统。提出电压外环使用二自由度PI控制器以提高控制系统的鲁棒性并降低系统启动过程中的超调量,对可能影响系统性能的采样电压进行了修正。最后基于PSCAD/EMTDC的仿真分析验证了方案的可行性。     

基于遗传算法的换流变压器滤波装置的优化设计

阐述了新型换流变压器及配套滤波装置的接线方案和滤波器设计特点,在此基础上建立了以初期投资最小为目标函数的滤波装置数学优化模型,在采用遗传算法对优化模型进行优化设计时,考虑到优化模型的特点,采用了混合罚函数法将有约束问题转化成带有罚项的无约束问题的目标函数。最后针对具体的新型高压直流输电平台模型给出了滤波装置优化设计的实例,算例结果验证了该优化设计的正确性。