光伏快速充电站配电变压器端电能质量综合控制研究

针对光伏快速充电站将光伏发电与电动汽车快速充电站有机结合,在充分发挥清洁能源优势和大量提升充电效率的同时所带来的电能质量扰动类型复杂、变化快速等问题,提出了一种基于串并联组合配电网柔性交流输电(distribution flexible AC transmission system, DFACTS)的新型电能质量补偿器的电能质量综合控制方法。深入研究了新型电能质量补偿器主电路拓扑,建立起了动态工作模型。详细分析了新型电能质量补偿器线性自抗扰控制方法的工作原理,设计出线性自抗扰控制器。并针对各DFACTS控制器间的交互影响,提出多DFACTS控制器的协调控制策略。最后搭建仿真模型,进行仿真验证。仿真结果表明,所提出的新型电能质量补偿器采用线性自抗扰控制方法相比传统PI控制方法,提高了电能质量扰动快速变化时的综合补偿能力和动态响应能力。并且验证了该协调控制能有效提高系统电压稳定能力,具有良好的可行性和有效性。     

Robust non-fragile power system stabilizer

This paper presents a step towards the design of robust non-fragile power system stabilizers (PSSs) for single-machine infinite-bus systems. To ensure resiliency of a robust PSS, the proposed approach presents a characterization of all stabilizers that can guarantee robust stability (RS) over wide range of operating conditions. A three-term controller (x₁ + x₂s)/(1 + x₃s) is considered to accomplish the design. Necessary and sufficient stability constraints for existing of such controller at certain operating point are derived via Routh–Hurwitz criterion. Continuous variation in the operating point is tackled by an interval plant model where RS problem is reduced to simultaneous stabilization of finite number of plants according to Kharitonov theorem. Controller triplets that can robustly stabilize vertex plants are characterized in a similar manner. The most resilient controller is computed at the center of maximum-area inscribed rectangle. Simulation results confirm robustness and resiliency of the proposed stabilizer.     

超级电容储能系统的无源分数阶滑模控制设计

设计了一款针对超级电容储能(SupercapacitorEnergyStorage,SCES)系统的无源分数阶滑模控制(Passive Fractional-Order Sliding-Mode Control,PFOSMC)。首先,基于SCES系统固有的物理特性,构建储能函数并对其进行分析。随后,保留系统阻尼有益项以改进其动态响应,同时完全补偿系统阻尼无益项以实现全局一致的控制性能。最后,设计分数阶滑模控制(Fractional-Order Sliding-Mode Control, FOSMC)作为附加控制输入,旨在重塑系统能量使闭环系统严格无源,并引入分数阶比例-微分(PDa)滑动平面以增强系统鲁棒性。仿真结果表明,PFOSMC的控制性能与PID控制、基于互联与阻尼配置的无源控制(Interconnection and Damping Assignment Passivity-Based Control, IDA-PBC)和FOSMC相比,其均可在各种工况下实现最好的动态响应和最高的鲁棒性。     

Buck变换器的自适应分数阶PI~λD~μ控制研究

为提高Buck变换器的控制性能,从变换器的数学模型出发,分析了分数阶PIλDμ控制器中比例参数kp和积分参数ki的可设计范围,并提出一种Buck变换器的自适应分数阶PIλDμ控制器设计方法.该方法在整数阶PID控制器基础上,按照控制性能目标函数最小准则对分数阶次参数λ和μ进行优化搜索,同时kp和ki参数按自适应律调整变化.仿真结果表明:相比传统的整数阶PID控制和分数阶PIλDμ控制,该自适应分数阶PIλDμ控制方法能使Buck变换器具有更优的电压输出性能和鲁棒性.     

基于Lyapunov函数的直流功率变换器设计

考虑直流功率变换器的非线性特性,研究它的非线性控制。应用Ｋｒａｓｏｖｓｋｉ方法,引入反映变换器非线性特性的函数量反馈,构造Ｌｙａｐｕｎｏｖ函数,推导出非线性控制律,通过对负载调节和电源调节情况下直流变换器闭环性能的计算机数字仿真,说明了提出的控制方法在直流功率变换器控制中可获得全局稳定性能和满意的暂态响应。     

采用单片机技术设计CAI通用智能控制器

本文提出了一种将单片机应用于通用智能控制器的硬件设计电路，并详细讨论了该控制器与主机的双向通讯及与被控制对象的硬件连接。     

基于分数阶PI λ 控制器的有源电力滤波器直流侧电压控制

直流侧电压的稳定控制是保证有源电力滤波器(APF)性能的关键.文中基于APF直接功率控制系统,给出直流侧电压功率控制模型,提出采用分数阶比例-积分(FO-PIλ)控制器进行直流侧电压稳定控制,采用频域方法设计FO-PIλ控制器,并用来调节直流侧电压的大小和波动,以减少对APF的功率损耗和补偿性能的影响.仿真分析表明:基于FO-PIλ控制器的APF直流侧电压控制具有良好的动态性能和更强的鲁棒性;在负载扰动和电压闪变的情况下直流侧电压仍然稳定,能够快速精确地稳定在给定值;新的控制方案优于传统使用比例积分(PI)控制的方案.     

一种应用数字实时控制的直流无刷电机系统的设计

介绍了一种基于DSP（数字信号处理器）＋FPGA（现场可编程门阵列）的直流无刷电机控制系统。阐述了通过FPGA对PWM波进行组合逻辑变换的设计方法。详细介绍了采用单神经元自适应PSD控制器对电流环进行调节的方法，使电机能稳定工作在变负载条件下。试验结果表明，系统的硬件和软件设计合理，具有良好的的调速性能。     

基于dSPACE的大型风电机组系统控制器测试平台的研制

为了解决大型风电机组系统控制器的试验室闭环测试问题，利用硬件在环实时仿真技术，研制了基于dSPACE的全数字化测试平台。以一台1．5MW变速变桨双馈风电机组的控制为例，介绍了硬件在环测试平台的搭建过程。试验结果表明，开发的测试平台能够对系统控制器的起停运转、各种运行状态的控制和切换以及故障保护等功能进行有效的测试。     

基于T-S模型的自校正模糊控制器及在串励电机调速中的应用

针对受控对象的非线性和参数不确定及时变特性,提出了一种基于T-S模型的自校正模糊控制器,采用梯度法对该模糊控制器参数进行在线调整和修正,利用李雅普诺夫稳定性理论对该控制器的稳定性进行了分析,得到了保证控制系统稳定的充分条件,并进行了仿真研究。仿真和实验结果表明,将其应用于单相串励电机的速度调节算法中,其输出性能指标优于传统的PID控制器,该自校正模糊控制器对参数不确定或时变及非线性受控对象均具有良好的动态响应特性和鲁棒性。