电子换向电机伺服系统的二自由度H^∞优化鲁棒控制

本文应用二自由度控制器，对电子换向电机伺服系统进行Ｈ＾∞优化控制设计，获得结构简单、易于工程实现的鲁棒转速控制器，理论分析和实验结果表明系统具有良好的跟踪特性和抗优性。     

电力驱动系统逆变器实时仿真

介绍了采用实际控制器输出的PWM开关逻辑信号定义正、负半桥开关函数,建立逆变器的Simulink实时模型。该模型既可实现电力驱动实时仿真系统中逆变器与电机模型的解耦,又可以确定逆变器开关死区时间。还给出了基于dSPACE实时仿真环境的逆变器-异步电机实时仿真系统的实现方法,针对开关频率为1kHz的逆变器,采样周期为11μs的实时仿真与仿真步长为100ns的离线仿真的结果无明显差别。     

异步电机驱动系统实时仿真

在研制复杂大功率的电力驱动系统的过程中，采用实时仿真器对实际控制器进行前期闭环测试可降低技术风险和开发费用。本文基于方框图建模工具Simulink构造异步电机驱动系统实时模型，采用dsPACE实时仿真环境自动生成控制器和被控对象实时代码，基于两定时器任务实现异步电机驱动系统15μs步长实时仿真。实时仿真系统具有与实际系统的硬件接口，可以与实际控制器或实际的逆变器．电机系统直接相连，构成硬件在回路仿真测试或快速控制原型系统，以加快电力驱动系统的开发进程。     

基于自然坐标与功率前馈的三相电压型PWM变流器控制

针对三相电压型PWM变流器控制系统,提出一种自然坐标与负载功率前馈控制方法。根据p-q理论在自然坐标下的表征,引入瞬时有功电压和瞬时无功电压的概念。从而基于电网电压定向的矢量控制策略引入PWM变流器的自然坐标控制方法,省去了电网相位检测和坐标系变换,降低控制复杂度。针对PWM变流器矢量控制下直流侧负载(包括有源负载和无源负载)功率波动对直流侧电压产生较大冲击和波动问题,基于功率平衡和p-q理论推导了负载扰动点到三相交流电流指令的前馈通道增益矩阵,提高PWM变流器直流侧稳压控制的鲁棒性。RCP实验证明所提方法的正确性和可行性。     

自然循环锅炉主蒸汽压力双值动态矩阵控制器

针对自然循环锅炉主蒸汽压力对象的大时滞和非线性的特性,将双值动态矩阵控制算法应用于锅炉燃烧系统蒸汽压力回路的控制中。考虑双值动态矩阵控制算法在模型失配和干扰影响下稳态精度低的问题,引入预测前馈补偿措施。基于分布式控制系统和可编程逻辑控制器编制程序实现了双值动态矩阵控制器,所设计的双值动态矩阵控制器模块具有可变采样和双向无扰动切换等功能。实验运行结果表明,双值动态矩阵控制计算量能满足快速采样频率的实时性要求,鲁棒稳定性、稳态精度、设定值跟踪速度、抗干扰能力和动态过渡过程均满足控制要求。     

42V汽车异步发电系统直接电流控制

随着汽车用电量的增长,42V发电系统取代14V发电系统已成为趋势.基于42V汽车异步发电系统,采用新颖的直接直流电流控制方法,对定子磁链和直流电流进行综合控制,在速度变化及负载突加、突卸情况下得到稳定输出的42V直流电压.该控制方案既避免了矢量控制转子磁链难以观测、计算复杂以及易受电机参数影响等缺陷,又避免了直接转矩控制方案中转矩估算的复杂性.最后通过实验验证了该控制策略.     

基于情感智能控制器的统一电能质量调节器

为解决统一电能质量调节器(Unified Power Quality Conditioner,UPQC)直流侧电压稳定控制问题,提出一种基于大脑情感学习的智能控制器(Brain Emotional Learning Based Intelligent Controller,BELBIC)新型控制策略。基于背靠背脉宽调制(Pulse Width Modulation,PWM)变流器结构的UPQC电路系统,采用开关函数描述方法建立并联补偿控制和串联补偿控制电路的数学模型。根据大脑情感学习(Brain Emotional Learning,BEL)计算模型的结构特点和作用机理,提出基于BELBIC智能控制的UPQC系统多目标控制框图。仿真及实验结果表明可以实现电流和电压的补偿输出,直流侧电压稳定,系统具有良好的动静态特性,验证了所提方法的正确性和有效性。     

直接电流控制的配电网静止无功补偿器研制

研制了±50kV.A的配电网静止同步补偿器(Distribution Static Synchronous Compensator,简称DSTATCOM)。其硬件主电路以IGBT功率模块为开关器件,采用PWM整流器结构。通过检测电路采集电流电压信号,利用TMS320F2812型DSP处理器进行算法处理和PWM脉冲输出。为提高系统的动态性能,采用直接电流控制策略,通过矢量变换消除静态误差,提高PWM开关频率等措施来减少输出谐波。实验结果验证了该方案的正确性。     

电力电子变压器高压级的综合控制及其DSP实现

为了使电力电子变压器适应配电网高压大功率场合,文章采用了高压级H桥级联低压级H桥并联的电路结构,该结构可以提高系统的电压等级和电流等级。文中主要对系统的工作原理、拓扑结构进行了分析,研究了高压级的控制策略。MATLAB/Simulink仿真验证了本方案的可行性。最后用MOSFET开关管IRFP460自制H桥搭建实验平台,采用32位定点DSP处理器TMS320F2812实现对高压级的综合控制。实验结果表明,该系统可以实现H桥均压,单位功率因数运行和实时无功补偿等功能,具有良好的动静态响应性能。