三电平脉冲整流器的仿真与分析

随着电力电子技术的发展,高功率因数,低谐波的PWM整流器也逐渐得到了应用。PWM整流器消除了传统整流电路（如二极管构成的不可控整流电路和晶闸管构成的相控整流电路）的谐波分量大、功率因数低且不可任意控制等缺点。当整流装置应用于高压场合时,需要使用高反压的功率开关管IGBT或将多个功率开关管串联使用,而三电平整流器[2]的每一个功率开关器件所承受的关断电压仅为直流侧电压的一半,因此在同等条件下直流母线电压可以提高一倍,故它比两电平更适合于高压、大功率应用场合。本实验以三电平中点箝位PWM整流器[2]为研究对象。     

基于SVPWM的三电平整流器的仿真研究

将ABC坐标系中的三相正弦电压合成一旋转空间电压矢量,采用空间电压矢量法,对整流器交流侧电压进行控制.二相坐标变换后,可以确定电源电压矢量的相位角,从而可以实现对整流器功率因数的控制.最后,基于MATLAB的SIMULINK仿真环境,建立了SVPWM仿真模型和三电平整流器的仿真模型,给出了控制系统结构,对三电平PWM整流器的系统进行仿真.成功仿真出部分波形,但由于控制结构不够完美,波形还有待改进.     

三电平PWM整流器中点电位控制技术的研究

在简化三电平SVPWM算法的基础上,研究了PWM整流器不同状态下各矢量对中点电位的影响,并深入分析了三电平整流器中性点平衡的原理,提出了一种通过判断整流器状态来控制中点电位的方法,给出了具体的执行过程,仿真与实验都验证了该方法在整流器四象限运行时能很好的控制中点电位。     

基于改进SVPWM算法的三电平PWM整流器研究

分析了三电平中点钳位式整流器的拓扑结构,在d-q旋转坐标系下建立了其基于开关函数的数学模型,通过双闭环控制实现了电流的d-q轴解耦,使整流器的动态性能得到改善;针对传统的SVPWM算法在扇区判定和矢量作用时间求解过程中需要进行大量复杂的三角函数运算的缺点,提出了一种基于非正交60°坐标系的SVPWM算法,优化了三电平整流器的矢量运算过程。仿真和实验结果验证了该算法的正确性。     

基于滞环电流控制的模块化多电平脉冲整流器及其仿真

本文介绍了一种全新的模块化三电平整流电路拓扑结构，这种三电平整流电路由两个串联的全桥整流臂组成，可以被高度模块化地做成多电平整流器，作者对其中的三电平整流电路的工作状态进行了详尽的分析。仿真结果验证滞环电流控制法可以减小整流器输入电流的谐波畸变并实现输出端两个串联电容器的电压平衡。     

大功率三电平PWM整流器无权值系数预测控制

针对传统预测控制算法中成本函数的权值系数设计复杂的问题,提出了一种大功率三电平PWM整流器无权值系数预测控制算法。在引入目标跟踪误差容许界限区间的基础上,计算电流指令跟踪与中点电位调节多目标满意优化控制的Pareto优解集:当Pareto优解集为空集时,利用基于控制偏差程度衡量函数的电流指令跟踪与中点电位调节目标成本函数,消除了传统预测控制中成本函数的权值系数;当Pareto优解集不为空集时,设计了一种新型开关损耗成本函数,实现了整流器低开关频率控制。仿真结果验证了该算法的有效性及动态性能。     

非线性PID控制器

本文利用非线性跟踪-微分器和非线性组合方式来改进经典PID调节器以提高其适应性和鲁棒性.     

新型非线性PID控制器仿真研究

提出一类非线性ＰＩＤ控制器结构,并进行了控制系统仿真研究。结果表明,非线性ＰＩＤ控制器具有优良的动态性能,且参数整定比较简便,显示出良好的工程应用前景。     

一种新型非线性PID控制器

将非线性函数与简单的PID控制器相级联，构成一种新型的非线性PID控制器，以提高现有PID控制器的性能，新型PID控制器的设计过程十分简单，只要适当构造非线性函数，并与原PID控制器级联起来便可实现，数值仿真结果表明，所提出的PID控制器比简单的PID控制器具有更好的动静态性能。     

用PID梯度算法训练基于神经网络的广义非线性PID控制器

将梯度优化过程看作反馈控制系统,从而提出了一种带运量项的PID梯度算法（PIDGDM）。进一步讨论了该算法的收敛特性,提出了一种非线性PID控制器以对付一些非线性控制问题。神经网络被用于实现该非线性PID控制器。PIDGDM算法被用于训练所提出的神经网络非线性PID控制器。最后,给出了有关方法应用于两个化工过程的仿真研究结果。     

基于PSO优化的潜艇深度非线性PID控制

根据潜艇操纵控制过程非线性、慢时变的特点,在潜艇深度垂直面运动方程的基础上设计了一种基于粒子群算法的潜艇深度非线性PID控制器,针对非线性PID控制设计参数较多的问题,将参数设计问题转化为一种优化设计问题,借助粒子群优化算法,以某型潜艇深度控制系统为研究对象,对系统中的非线性PID控制参数进行了优化.仿真结果表明,该控制器不仅能较好地实现深度保持,相对于传统PID控制具有更好的稳态精度,对舵机的损耗也比传统PID控制小.     

基于TCSC 非线性PID 控制策略

通过研究设计一种基于非线性PID控制的可控串联补偿系统,其不依赖于被控对象的模型特点,能够弥补传统线性PID控制的诸多不足．研究结果表明：与传统的基于线性PID控制的串补系统相比较,基于非线性PID控制的可控串补技术,由于在反馈中充分利用了非线性组合的功能,增强了系统的阻尼、改善了系统的暂态稳定性,同时系统的适应性及鲁棒性也有所提高．     

非线性离散系统的自适应PID控制器

针对非线性离散系统设计了利用TSK(Takagi Sugeno Kang)模糊模型的自适应PID控制器。利用模糊模型预测控制信号误差,通过控制信号误差自适应PID控制器参数。比较系统输出和模糊模型输出自适应模糊模型的参数。该方法可以弥补系统参数的模糊性、数学模型的模型误差和系统参数的变化。非线性离散系统的仿真实验验证了所设计的自适应PID控制器对非线性离散系统控制的有效性。     

基于非线性PID的柔性两轮机器人运动控制

柔性两轮机器人是一种不稳定、非线性、强耦合系统。该系统的突出特点是在机器人的腰部装有柔性的机体结构,能够更好地模拟人和动物的生物动力学特性,具有更好的仿生性质,同时,系统的控制难度显著增大,为使机器人能够平衡直立运动,且具有较强的鲁棒性,提出了非线性PD的姿态平衡控制方法,实现了机器人的姿态平衡,并同时设计了PID航向差动控制结构驱动左右轮电机,使机器人能够完成直线行进、自旋、环绕等多种运动平衡模式。实验结果表明,机器人具有优良的平衡能力和机动性能,从而验证了方法的有效性。     

非线性PID自学习控制方法研究

针对非线性、多变量、强耦合系统的控制问题,提出一种基于双曲函数的非线性PID自学习控制方法。在PID控制过程中,用双曲函数构造比例、积分、微分3个增益参数分别随误差变化的规律曲线,将传统线性PID控制律转化为非线性PID控制律的控制思想,并使用自学习算法实时调整3个非线性增益函数的增益系数,实现基于双曲函数的非线性PID自学习控制。仿真实验结果表明,与其他控制方法相比,该方法具有更强的鲁棒稳定性和抗扰动能力,是一种有效的控制方法,在非线性控制领域具有重要的应用价值。     

基于PID神经网络的非线性动态系统控制

基于PID神经网络的控制器可以完成变量的单输入-单输出非线性系统的任务.该控制器采用BP(误差反向传播)算法来修正连接权重值,通过在线训练和学习,使目标函数到达最优值.充分利用了BP神经网络算法逼近任意连续有界非线性函数的能力,显示了神经网络在解决非线性系统方面的潜能.为了达到控制的目的,和其他非线性建模技术相比较,PID神经网络有几个明确的优点和它独特的用法相一致.仿真结果表明,在对非线性动态系统控制时,基于PID神经网络的控制系统具有很强的灵活和高效性,能取得良好的控制效果.     

基于粒子群算法的一种非线性PID控制器

基于PID控制器各增益参数与偏差信号之间非线性关系,分析了一种P/I/D各部分参数关于误差的理想变化过程,根据控制与误差之间的调节规律,给定一组增益参数的连续非线性函数,构造出一种非线性PID控制器。粒子群算法具有对整个参数空间进行高效并行搜索的特点,采用该算法寻优整定该非线性PID控制器的各增益参数。仿真结果表明了所提算法的有效性和所设计控制器的优越性能。     

基于非线性PID的非最小相位系统控制

提出一种新型非线性PID控制器简单结构，利用非线性PID控制器的非线性特性，抑制非最小相位系统的右半平面零点所造成的负调问题，克服非最小相位系统的超凋、负调和调整时间之间的矛盾。数值仿真结果表明，由非线性PID控制器构成的非最小相位系统具有良好的动静态性能、高的控制精度和较强的鲁棒性。数值结果说明方法有效，算法简单，易于实时实现。