一种新型四象限混合型模块组合多电平变换器

传统级联型多电平变换器用于高压大容量电机变频调速系统的最大问题在于,需要采用体积庞大的多绕组工频变压器为各功率单元提供独立的直流供电电源。为解决这一不足,提出一种无需工频变压器耦合的新型四象限混合型模块组合多电平变换器(hybrid modular multilevel converter,HMMC)。HMMC由三桥臂功率单元(three-leg power unit,TPU)、半桥功率单元(half-bridge power unit,HPU)和桥臂电感级联而成,具有高度模块化、易于扩展、输出电压波形好等特点。深入分析HMMC的拓扑结构、工作原理及相应的控制策略,并设计一台三电平HMMC试验样机,实验结果验证了提出的理论分析和控制策略的有效性和正确性。     

异步电机最大转矩电流比控制方法研究

最大转矩电流比控制技术可以使同样负载下的电机定子电流达到最小,从而减小电机和逆变器的损耗,提高整个系统的效率,同时也减小逆变器的电流应力,提高电机输出转矩的能力。主要对基于转子磁场定向的异步电机最大转矩电流比控制进行了分析讨论,并建立了数学模型。仿真和实验结果表明,设计的控制方案能够在轻载下减小定子电流,提高电机效率。     

无死区的特定谐波消除PWM控制策略的研究

特定谐波消除PWM控制策略是通过控制开关点的位置,消除特定次数的谐波,达到减少输出电压中谐波含量的目的。然而,加入死区时间,改变了开关时刻,影响了谐波消除的效果。因此提出了一种无死区的特定谐波消除PWM控制策略,优化输出波形,并利用Matlab/Simulink对所提的控制策略进行仿真,验证了控制方法的正确性。     

应用于风电场内部组网的多端直流系统研究

提出了利用多端直流系统作为风电场组网方式时,网侧逆变器的控制策略。风电场多端直流系统由多个电压源换流器(VSC)并联组成,发电侧VSC控制风机向直流系统输送能量,再经网侧逆变器并网。根据状态空间平均法,得到VSC的动态数学模型及等效电路。以此为基础设计了网侧逆变器的解耦控制器,既能保持直流系统电压恒定,从而向交流系统传送有功,又能独立调节输出的无功,为交流侧提供电压支撑。数字仿真结果表明该控制器具有良好的性能。     

有源电力滤波器的预测电流控制方法研究

针对三角波电流控制方法和滞环电流控制方法的不足,详细分析并实现了有源滤波器预测电流控制方法.该方法具有控制精度高,响应速度快,主电路开关频率恒定等优点.理论分析和实验结果验证所提出的控制方法的有效性,基于预测电流控制方法的有源电力滤波器具有良好的工作性能.     

环路延时对数字峰值电压控制开关变换器瞬态性能的影响

研究数字控制环路延时对开关变换器瞬态性能的影响,提出克服环路延时影响的简单实用算法。在数字峰值电压算法的基础上,对开关变换器数字控制算法中延时的存在进行分析,提出克服延时的策略,并得到改进型数字峰值电压控制算法。在此基础上,对单次采样的局限性进行分析,并提出将多采样算法用于典型降压(Buck)变换器中,用于进一步减小环路延时。利用仿真和实验对所提出的不同算法进行验证,并对瞬态性能进行分析。结果比较说明采用克服延时算法能减小延时,从而提高瞬态响应,多采样算法则是在此基础上的进一步改进。     

基于DSP的直线感应电机矢量控制研究

首先介绍了考虑端部效应后直线感应电机的动态数学模型,接着推导了其在两相静止坐标系下的状态方程,并采用Matlab C-MEX S函数编写了直线感应电机的动态仿真模型.在此基础上讨论了基于DSP的直线感应电机的矢量控制方案,建立了在Matlab/Simulink环境下的仿真模型,并进行了详细的仿真分析.然后在直线电机牵引综合实验线上进行实验.实验和仿真结果表明采用矢量控制的直线感应电机变频调速系统具有较好的静、动态性能,是一种优越的控制策略.     

基于改进的离散域二阶滑模观测器的内置式永磁同步电机无位置传感器控制

滑模观测器由于对系统不确定性具有良好的鲁棒性，逐渐应用于永磁同步电机无位置传感器控制中，但是在实际应用中滑模观测器的抖振现象会严重影响系统控制性能。该文提出一种用于内置式永磁同步电机无位置传感器控制的改进的二阶滑模观测器，采用基于Super-twisting算法的二阶滑模观测器，不同于常规的通过滑模观测器估算得到反电动势分量的方法，该方法基于内模控制原理引入二阶广义积分器，通过滑模观测器估算得到反电动势误差分量，再经过二阶广义积分器得到估算的反电动势分量，能够在保证估算准确性的同时很好地抑制系统抖振。同时，为了消除数字实现过程中的离散化误差和估算反电动势分量的耦合项，提高估算的准确性，重新构建了基于扩展反电动势的离散域数学模型，并基于该模型设计了改进的离散域Super-twisting滑模观测器。最终将估算得到的扩展反电动势分量用于估算转子位置和转速。通过实验对该文提出方法的有效性进行了验证。