基于扩张状态观测的永磁直驱风力发电系统 MPPT自适应滑模控制

为了提高永磁直驱风力发电系统的发电工作性能,针对风速波动范围宽和不确定强的最大功率跟踪(MPPT)控制特点,应用滑模控制理论和扩张状态观测器方法,设计了一种基于最佳叶尖速比(TSR)控制策略的最大功率跟踪自适应积分滑模控制器。控制器采用基于最佳转速跟踪偏差的积分型滑模面函数结构,确保转速跟踪控制稳态无静差。利用扩张状态观测器对风力机实时机械转矩进行估计,以获得转矩扰动上界的估计值。同时引入非线性幂次组合函数和转速跟踪偏差负反馈环节,构造基于状态偏差的滑模变速趋近律,使得切换增益具有随最佳转速跟踪偏差实现自适应调整的特性,并可有效抑制滑模控制输出的抖振。通过与智能PID控制器相比较的仿真实验,验证了该控制器实现最大功率跟踪控制的良好效果,具有较强的鲁棒性和适应性。     

混合励磁双凸极电动机调速系统性能仿真研究

为了研究混合励磁双凸极电动机(HEDS)调速系统性能,给出了HEDS的数学模型及控制策略.采用Simulink/PSB工具箱,建立了HEDS电动机及其系统的一体化仿真模型.根据该类电机的驱动控制策略和方案,进行了不同运行条件下的仿真.结果表明,与DSPM电动机相比,HEDS电动机低速时具有更高的输出转矩,高速时有更宽广的调速范围,且其动态响应速度更快.     

基于Riccati法的静止无功补偿器变结构鲁棒控制

为了抑制电力系统静止无功补偿器(SVC)的非线性特性、未建模动态、系统参数变化及外部扰动影响,应用变结构控制理论与鲁棒控制理论,设计了能同时改善电力系统功角稳定与装设点电压动态性能的SVC非线性变结构鲁棒控制器.控制器考虑了含SVC的单机--无穷大系统(SMIB)模型可能的不确定性项,以其标称系统所对应的代数Riccati方程的解来构造滑动模态超平面,进而给出变结构鲁棒控制算法.设计的控制规律简洁,鲁棒性强且易于工程实践.仿真结果表明,与传统PI控制方式相比,变结构鲁棒控制器能够更有效地阻尼系统振荡,提高系统暂态稳定性能.     

基于MSP430的风力风向无线数据采集系统

为了实现对中小型风力发电设备安装选址现场的风能资源进行长期连续自动勘测,设计了一种基于MSP430单片机与ISM频段无线通信的风力风向数据采集系统。系统采用上下位机结构,应用大容量Flash存储器方式,具有硬件结构简单、功耗低、操作功能强、人机界面友好等特点。介绍了数据采集系统的总体功能与架构,给出了各主要功能电路的硬件设计原理图,并阐述电路参数的选择依据和系统软件的主要流程。     

一种交错并联分裂开关电容升压变换器

该文提出了一种可用于光伏储能系统的交错并联分裂开关电容升压(Boost)变换器。其输入、输出电流均连续，且具有2种典型的控制方式：对称控制(d₁=d₂)和均流控制(d₂=1/(2-d₁))。d₁、d₂分别为2个开关管的占空比。对称控制下，电压增益为传统Boost的(1+d₁)倍，所有功率管的电压应力均等于输入电压U_in与输出电压U_o和的一半。均流控制且电流连续模式下，无需检测输入电流，即可在全占空比范围内实现两相电感的均流控制，且电压增益为G=2/(1-d₁)，一个开关管和一个二极管的电压应力等于U_o/2，其余功率管的电压应力为U_in+U_o/2。该文详细分析了所提变换器在电流连续模式下的工作原理和2种控制方式下的稳态特性，并通过一台500W/50kHz的样机实验验证了理论分析的正确性。