输入电压前馈Buck变换器的研究

基于数字应用的灵活性,提出数字比例前馈控制(Digital Proportional Feed Forward,简称DPFF)的DC/DC变换器数宁控制技术.对采用该控制方法的变换器的稳态误差、瞬态响应和控制算法的复杂性进行了分析.与比例控制(P控制)、比例积分控制(PI控制)和前馈控制(Feed Forward Control,简称FF控制)相比,DPFF具有控制简单,无稳态误差,对于参考阶跃响应有更好的暂态响应性能等优点,而且暂态性能比传统的PI控制变换器更好.基于FPGA的实验电路验证了理论分析和仿真的结论.     

基于双CPU的有源电力滤波器

介绍了控制系统采用数字信号处理器(DSP)和单片机相结合的双CPU并联有源电力滤波器.该有源电力滤波器的控制策略基于瞬时无功功率理论,实时检测负载电流,计算出相应的基波分量后与其相减,得出需要补偿的谐波电流和无功电流,然后控制逆变桥上的大功率电子开关管,使之输出所需的补偿电流,达到抑制谐波和补偿无功的效果.采用双CPU的控制系统,提高了滤波器的实时跟踪能力.经过用户考核及现场测试,证明投入该有源电力滤波器后,电网供给的电流波形得到了很大的改善,谐波源对电网的影响大大减小.     

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。     

基于虚拟健全的有源电力滤波器容错控制

针对有源电力滤波器(APF)故障,提出一种基于虚拟健全概念的无辅助电路容错控制方法,在所提容错控制方法实现过程中,不需要改变电路拓扑和控制架构,只需要修改参考电流;给出正常运行与容错运行均适用的APF统一控制架构;研究了APF的缺相故障和开关管故障特性,分别给出了对应的容错控制参考电流。通过采用所提APF的缺相故障和开关管故障容错控制方法,电网电流的总谐波畸变率减小,有效改善了电网的电能质量。实验结果验证了该方法的有效性。