基于滑模变结构的重复控制VIENNA整流器研究

对于传统VIENNA整流器开关器件少、功率因素高且无需设置驱动死区时间等优点VIENNA型整流器受到国内外研究者广泛关注,然而其动态响应速度慢、电流谐波大易产生电网污染、抗干扰能力差等问题,成为学者研究突破的方向.目前最广泛使用的VIENNA整流器的PI控制,在鲁棒性和动态性能及上述问题中存在不足。为实现整流器性能的优化调节,本文提出一种基于滑模变结构的控制策略,即采用滑模变结构控制作用于电压外环、采用重复控制应用于电流内环,通过仿真得到电路参数对比图,验证该控制策略的显著优势,证明内模控制采取重复控制策略的VIENNA整流器具有良好的鲁棒性及动态性能。     

基于VIENNA整流器的多电飞机直流负载稳定研究

针对多电飞机负载的大功率突变、能量回馈以及恒功率特性，考虑飞机直流母线负载鲁棒稳定问题，提出一种新颖的基于VIENNA整流器的直流母线供电方法，考虑到外界干扰和未建模动态对系统的影响，利用干扰观测器，结合滑模控制方法，实现了对状态的观测和对干扰的估计，获得了适用于VIENNA整流器的滑模控制器，保证了直流母线鲁棒稳定。仿真结果表明:相比于传统供电方法，所提供电方法提高了母线电压响应速度，增强了系统鲁棒性。     

三相PWM整流器前馈与滑模变结构控制研究

在两相旋转坐标系下对三相电压型PWM整流器进行建模分析。针对双闭环PI控制策略抑制负载扰动及电网电压波动能力差,以及系统动态响应慢等问题,提出了负载电流前馈策略来提高系统抗负载波动能力。并且电流环采用基于PID趋近率的滑模变结构控制策略来满足前馈控制策略对内环响应速度的要求,并提高系统动态性能以及鲁棒性,PID趋近率可以有效抑制传统变结构的抖振问题。应用Matlab/Simulink软件进行仿真,并以DSP TMS320X2812为核心搭建优化控制器的三相VSR实验平台,进行仿真及实验验证。结果显示本文所提出控制方法可有效抑制负载变化、电网电压波动以及其它干扰所对直流电压稳定性的影响,具有很强的鲁棒性,动态响应速度快且性能稳定。     

基于双闭环滑模控制器的高频开关电源研究

针对传统开关电源控制器动态响应特性较慢、对系统条件突变调节效果不理想、控制精度较低的缺点,设计了一种电压+电流的双闭环滑模控制器。该控制器采用电压控制器和电流控制器串联的结构,电压控制器作为外环,电流控制器作为内环,电压控制器的输出作为电流控制器的给定,电流控制器的输出作为最终控制量作用于对象,并应用了滑模控制算法。仿真结果表明,所设计的双闭环滑模变结构控制器与一般单闭环滑模变结构控制器相比,具有更好的控制效果、鲁棒性和动态性能,有效降低了误差。利用FPGA硬件平台实现了所研究的数字控制器,并对高频开关电源样机进行了有效的控制,实验结构验证了所研究控制器的有效性。     

基于滑模变结构电流环的PMSM矢量控制

永磁同步电机具有转矩脉动小、效率高、结构简单、转矩/惯量比大等优点,广泛应用于交流调速系统。针对参数时变、负载扰动等引起的调速系统干扰问题,提出了一种基于滑模变结构控制理论的电流环鲁棒控制器,取代传统的电流PI控制器。采用电流转速双闭环和基于转子磁链定向的SVPWM矢量控制策略,使得系统动态响应更快、稳定性和抗干扰能力更强,鲁棒性大幅提高。通过MATLAB/Simulink仿真验证了该控制器设计的正确性。     

电动汽车用永磁同步电机滑模速度控制研究

本文通过在矢量控制的转速环引入滑模速度控制器,可以提高永磁同步电机的动态品质。仿真结果表明,基于滑模速度控制器的矢量控制不受电机参数和外部扰动的影响,具有很好的鲁棒性能,能满足实际电机控制的需要。     

基于滑模变结构控制的数字化软开关电源

基于滑模变结构控制技术,采用FLEX10KAFPGA（EPF10K30AQC208）数字控制芯片研制开发了容量为180W的有源箝位正激软开关电源;并且详细分析了该电源的控制时序及滑模变结构的数字化控制方案,最后给出了系统的实验结果。从实验结果可以看出滑模变结构控制鲁棒性强,系统的稳定性能好,动态响应速度快,而且主回路的开关管实现了零电压软开关。     

VIENNA整流器的比例快速重复控制策略研究

针对传统重复控制器存在固有延时特性,动态性能较差的问题,采用一种基于比例控制和快速重复控制的改进型控制策略。比例控制器增强VIENNA整流器的稳定性并提升一定的响应速度,快速重复控制器提高控制频率,减小固有延时。对系统的稳定条件、Q(z)滤波器的设计、控制器参数设计等方面做了详细的分析和计算。仿真和实验结果表明:所提出的控制策略可以有效改善传统重复控制器的延迟问题,提高系统的动态响应能力。     

基于扩张状态观测器的非线性变结构控制器研究

本文针对极点配置法扩张状态观测器ESO的不足,充分利用系统已知信息设计出一种新型ESO,并将其与变结构控制理论相结合,提出一种非线性鲁棒变结构控制器的设计方法,克服了基于反馈线性化理论的非线性控制因数学模型的误差而影响控制器性能的缺点。仿真结果表明所设计的非线性鲁棒变结构控制器对于对象模型参数摄动和外扰具有良好的适应性和鲁棒性。     

不平衡电网电压下 ＶＩＥＮＮＡ 整流器的多目标控制

本文建立了VIENNA整流器在不平衡电网下的数学模型,采用滑模控制器（Sliding mode controller,SMC）对正负序电流内环进行控制,并分别针对不同的运行要求,研究VIENNA整流器在不平衡电网下的三个控制目标：抑制负序电流、抑制有功功率二倍频分量、抑制无功功率二倍频分量。最后搭建系统仿真模型,证明VIENNA整流器在电网不平衡状态下基于SMC正负序电流内环控制策略对各个控制目标与相应控制策略的有效性。     

无轴承异步电机新型直接转矩控制研究

针对无轴承异步电机(Bearingless Induction Motor,BIM)传统直接转矩控制中转矩脉动大,悬浮性能不佳等问题,提出了一种基于滑模变结构的直接转矩控制方法 (SMVS-DTC)。首先根据转矩误差和磁链误差构造出相应的滑模切换面,然后采用指数趋近律设计了直接转矩控制器。在此基础上对所提方法进行了仿真和实验研究。仿真和实验结果表明,该方法有效地减小了转矩脉动和磁链脉动,并且提高了BIM转速动态响应和稳定悬浮性能。     

直流微电网内DC/DC变换器非线性控制策略研究

针对直流微电网内储能DC/DC变换器的非线性特性和输出电压扰动较大等问题。基于精确反馈线性化理论提出一种新颖的非线性级联控制器。在所提出的控制策略中,外部电压采用鲁棒性强的PI控制器,内部电流环采用非线性控制。在此基础上,对所提出的级联控制器策略进行Matlab/Simulink仿真,实验结果表明,所提方法具有良好的动态响应和鲁棒特性,在负载出现波动的情况下输出母线电压仍能保持恒定运行,并极大地提高了直流微电网内储能变换器的抗干扰能力。     

最优滑模飞行控制系统的设计与仿真

针对机动飞机按时标分离原则可分为快慢两个子系统而形成两环控制结构的特点，提出了最优滑模飞控系统的设计。外环控制器的设计采用基于依赖状态的Riccati方程最优控制器，用以产生最优滑模面，以保证整个飞控系统具有一定的性能鲁棒。内环控制器设计时采用滑动模控制以减小飞控系统对参数变化、模型误差、外部干扰敏感，具有一定的稳定鲁棒性。最后对机动飞机作大机动仿真，仿真结果表明该飞控系统是有效的。     

鲁棒H_∞ 控制在并联Buck变换器中的应用研究

为了解决并联电源系统中因存在参数不确定性而导致系统动态性能下降这一问题,提出了状态反馈鲁棒H_∞ 控制,引入了线性变参数(LPV)模型,结合LMI技术,将H_∞ 控制问题转化成LMI问题,从而提高并联Buck变换器的抗干扰能力,并和传统的双闭环PI控制进行比较,通过仿真验证了基于鲁棒H_∞ 控制的并联Buck变换器拥有更加良好的动态响应,同时也实现了并联变换器均流目的。     

三相电压型PWM整流器控制新技术的研究

根据电压型PWM整流器在同步旋转dq坐标系中建立的整流器电流控制数学模型,基于电流前馈解耦,解决了有功电流和无功电流互为耦合问题。为克服直流电压响应较慢、抗扰性较差的不足,提出了采用电流内环、基于滑模控制的电压外环电压型PWM整流器的新控制策略。由于采用滑模控制的电压外环,提高了整流器直流电压跟踪和电流跟踪能力,使系统具有响应快、稳定性好、抗负载扰动能力强的优点。文中给出了系统控制器的设计方法。通过正常负载及负载扰动情况下的计算机仿真,证明了新控制策略的可行性。     

基于改进滑模控制的动车组网侧PWM整流器

本文针对传统线性比例积分(proportional integral,PI)控制方式下的动车组网侧PWM整流器响应速度慢,直流侧电压波动较大的问题,考虑将滑模控制策略应用到整流器控制环节当中。针对滑模控制本身的抖振问题,本文采用连续的Sigmoid函数来代替滑动模态当中的不连续的Signum切换函数函数,以此来降低滑模控制固有的抖振问题。针对网侧电流谐波畸变的问题,本文将具有特定次谐波抑制能力的陷波器加入到了直流侧电压控制的反馈环节,以此来抑制网侧电流谐波,降低网侧电流谐波畸变率。最后在MATLAB/simulink平台搭建基于滑模控制的PWM整流器仿真模型,通过与传统PI控制下的整流器进行对比分析,验证本文所提方法的有效性。     

基于滑模变结构控制的Buck变换器

为了实现对Buck变换器直流输出电压的精确控制,优化变换器的性能,提出了一种基于双滑模面控制的控制策略,建立了数学模型,并推导了变换器滑模面的存在条件。通过仿真实验表明,采用双滑模面控制滑模变结构控制的Buck变换器具有滑模控制快速响应、鲁棒性强等特点。     

超机动飞行快回路的自适应模糊滑模控制

针对超机动飞行快回路的不确定非线性模型,提出了一种利用自适应模糊滑模控制器算法。在所得的最终控制信号中,采用模糊逻辑系统来逼近未知系统函数和开关项;所设计的鲁棒自适应律用来减小逼近误差,从而有效降低抖振。仿真结果表明,所设计的控制律能在过失速机动条件下控制飞机跟踪指令飞行,确保系统具有良好的动态和稳态性能,而且控制器具有很强的鲁棒性。     

新型静止无功发生器的滑模变结构控制研究

阐述了新型静止无功发生器（ASVG）的基本原理,应用滑模变结构理论,设计了能同时改善电力系统功角稳定性,以及装设点的电压动态性能的ASVG的滑模变结构。针对合ASVG的单机无穷大系统进行的电力系统仿真,结果表明,所设计的滑模变结构控制器能有效地提高电力系统的稳定性,改善动态响应品质。     

三相电压型PWM整流器的模糊PI控制策略研究

三相电压型PWM整流器由于开关器件的非线性和对电路参数的依赖性,使得传统的PI双闭环控制无法更好的提高其动态性能,因此限制了其在更宽负载范围内的运用。本文在建立三相PWM整流器数学模型的基础上,针对目前三相PWM整流器动态性能较差的特点,设计了一种模糊PI控制器。仿真实验表明：该控制方法设计简单,提高了PWM整流器的动...