全桥移相ZVZCS变换器建模与控制策略仿真研究

针对全桥零电压零电流变换器引入了变压器副边有效占空比的概念,并且在BUCK变换器的开关等效模型基础上建立了ZVZCS全桥变换器的小信号等效模型,通过所建模型,提出建立电压外环电流内环的分数阶PID控制方案,仿真验证了控制方案的正确性。最后仿真验证了建模的合理性和双环控制的有效性。     

采用辅助谐振网络实现零电压开关的移相控制全桥变换器

移相控制全桥变换器能够实现开关管的零电压开关,但滞后桥臂难度很大。本文提出了电流增强原理,在此基础上,提出了一种新颖的移相控制全桥变换器,它是在传统的全桥变换器中加入了一个辅助谐振网络,来帮助实现滞后桥臂开关管的零电压开关。在文中,对这种变换器的工作原理作了分析,仿真与实验结果验证了该变换器的可行性。     

Buck电流馈电全桥拓扑的研究与设计

详细分析了Buck电流馈电全桥变换器的工作原理及其与Buck电压型全桥变换器的不同点,分析了全桥功率管开关的电流和电压变化情况.该拓扑的全桥变换器的晶体管由于零电压关断而没有关断损耗,而且与变压器漏感串联零压导通,所以导通损耗也很小.设计了Buck电流型全桥主电路、Buck开关管的吸收电路、PWM控制电路及隔离驱动等电路.通过实验验证了该变换器很适合大功率、高电压输出的场合,具有一定适用性和可靠性.     

双向全桥LLC谐振变换器的理论分析与仿真

将LLC谐振网络引入到全桥双向DC-DC变换器中,提出一种新型双向全桥LLC谐振变换器。该变换器主要由传统全桥双向DC-DC电路和LLC谐振网络组成。该电路可以在全负载范围内实现功率开关管的零电压开通关断和整流环节的零电流开通关断。文中介绍和分析了变换器的拓扑结构与工作原理,并通过仿真验证了理论分析的正确性。     

零电压零电流开关复合式PWM全桥三电平变换器

本文提出一种零电压零电流开关PWM复合式全桥三电平变换器，该变换器的一个桥臂为三电平桥臂，其开关管的电压应力为输入电压的一半，可在很宽的负载范围内实现零电压开关，可以选用MOSFET；另一个桥臂为两电平桥臂，其开关管电压应力为输入电压，可在很宽的负载范围内实现零电流开关，可以选用IGBT。该变换器的输出整流电压交流分量很小，可以减小输出滤波器，改善变换器的动态特性。其输入电流脉动很小，可以减小输入滤波器。本文详细分析该变换器的工作原理，讨论参数设计，并且给出实验结果。本文还提出了其他几种零电压零电流开关PWM复合式全桥三电平变换器。     

新型零电流转换移相全桥DC/DC变换器

提出了一种新型零电流转换(ZCT)移相全桥DC/DC变换器拓扑。该变换器通过在原边增加一个由电容和电感构成的有源辅助电路,在开关管状态发生变化时,控制辅助电路的谐振电流,可实现主功率开关管和辅助开关管的零电流开关(ZCS),消除IGBT拖尾电流引起的开关损耗,同时减小了二极管的反向恢复损耗。辅助电路结构不会增加开关管的导通损耗,还能一定程度上克服传统零电压开关(ZVS)全桥变换器原边环流损耗大和占空比丢失严重的缺点。详细分析了该新型全桥变换器的工作原理以及实现零电流开关的条件,给出了主电路拓扑结构及相关参数选取,根据所选取参数对主电路进行仿真研究,给出了主要仿真波形,结果验证了电路分析的正确性和设计的可行性。     

ZVZCS移相全桥变换器中二次脉冲问题的研究

针对零电压零电流开关(ZVZCS)移相全桥变换器中滞后臂开关管在关断时刻及关断期间出现的二次脉冲,详细阐述了其产生机理,并给出了相关的理论推导及计算公式.在此基础上,搭建Matlab仿真模型和一台600 A/60 V的实验样机,通过相关仿真和实验验证了理论分析的正确性.在ZVZCS移相全桥变换器的参数设计过程中,作为变...     

12kW移相全桥PWM变换器的设计

分析了移相全桥零电压PWM变换器工作原理,根据对系统数学模型的仿真,设计了变换器的控制参数,采用移相全桥零电压PWM变换器技术研制了一台功率为12kW的样机。实验结果证明了该设计方案是可行的。     

BUCK电流全桥拓扑研究与设计

详细分析了buck电流全桥变换器的工作原理及其与buck电压型全桥变换器的不同点,阐述了全桥功率管开关电流和电压变化情况.拓扑全桥变换器的晶体管由于零电压关断而没有关断损耗,而且与变压器漏感串联零压导通,所以导通损耗也很小.设计了buck电流型全桥主电路、buck开关管吸收电路、PWM控制电路、隔离电路等.通过实验验证全桥变换器很适合大功率、高电压输出的场合,具有一定适用性和可靠性.     

零电压零电流开关PWM DC/DC全桥变换器的分析

提出了一种零电压零电流开关 ＰＷＭ ＤＣ／ＤＣ全桥变换器,该变换器实现了超前桥臂的零电压开关和滞后桥臂的零电流开关。本文中分析了它的工作原理和参数设计,并给出了实验结果。     

一种新的分布式供电三相逆变器的控制研究

针对不平衡和非线性负载采用了一种三相四桥臂拓扑结构,并提出了一种内模原理和空间矢量相结合的控制策略。建立了三相四桥臂逆变器在空间矢量静止坐标系下的数学模型,通过分析四桥臂逆变器的控制规律,将逆变器进行解耦控制。该方法与其他控制方法相比应用方便、参数整定灵活;仿真和试验验证了该控制方案的正确性与可行性。     

基于线性二次调节控制的三电平APF研究

以三电平并联型有源电力滤波器(APF)为研究对象,简要描述了二极管钳位型三电平变流器的数学模型,详细推导了线性二次调节(LQR)控制算法,得到了控制量和状态量的线性关系,并将该算法应用于电流内环控制。在新型简化的电压空间矢量控制策略基础上搭建Matlab仿真模型。通过DSP试验平台对该控制方案进行验证,结果表明该方案正确有效。     

单相混合三电平PWM整流器的研究

分析研究了单相混合三电平PWM整流器的拓扑结构和工作原理,建立了其基于开关函数的数学模型。提出一种适用于该拓扑结构的三电平SVPWM调制策略和中点电压平衡控制算法,并采用带网侧电压前馈的双闭环PI控制对整个系统进行控制。MATLAB仿真结果验证了理论研究的正确性和可行性。     

基于变摩擦负载的双电机同步控制系统设计

针对双电机同步控制系统在实际运行中存在摩擦负载的作用,首先建立双电机同步控制系统的数学模型和Stribeck摩擦模型。然后提出在偏差耦合控制方式下采用模糊PID控制算法对偏差进行调节的双电机同步控制方案,并与采用常规PID算法的控制方案进行比较。仿真结果表明,采用模糊PID控制算法的偏差耦合系统具有较好的抗干扰性和同步控制精度,优于常规PID控制系统的性能。     

基于调制波移相的高压变频器4象限实现方案

高压变频器在很多场合都需要4象限运行。首先提出了一种专门针对单元串联型高压变频器4象限运行的电路拓扑结构。在分析了其在能量回馈时的数学模型后,提出了基于一个单元的三相回馈桥调制波移相的4象限实现方法。即在能量回馈时,先针对一个单元,用带有串连补偿环节的间接电流控制算法算出其三相回馈桥的调制波,然后通过调制波移相的方法推出其它单元的调制波。通过Matlab仿真证明了该方法具有成本低、实现简单的特点。     

可控串补晶闸管阀触发控制的电容电压增量控制算法

根据TCSC的数学模型,研究了电容电压增量的特点和性质,提出了电容电压计量控制的触发算法。该算法中控制量计算所用参数均取自TCSC装置本身固定参数和运行参数的实测值,与TCSC安装位置和电力系统的运行方式无关。采用该算法的TCSC在实现阻抗控制的同时,可以对次同步分量快速调制,实现抑制SSR作用。     

Robust multimachine power systems control via high order sliding modes

This article presents a formal study of the transient stabilization problem, including a stability proof. A decentralized nonlinear robust control scheme for multimachine electrical power systems is presented. The mathematical model takes into account the interconnections between electrical elements of the power system such as generators, electric networks, loads and exciters. Each generator is considered as a seventh order system that includes the mechanical and rotor electrical dynamics with static exciter dynamics. The proposed control scheme is based on the Block Control methodology and Second Order Sliding Modes technique using the Super Twisting algorithm. A nonlinear observer is designed to estimate the rotor fluxes of the synchronous machines. The designed decentralized control scheme requires the only local information for each local controller. This control scheme was tested through simulation on the well known reduced 9 buses equivalent model of the WSCC system.     

基于空间矢量调制的直接转矩控制算法研究

针对传统的直接转矩控制由于采用滞环比较器对磁链和转矩进行直接控制,导致出现开关频率不恒定,磁链和转矩脉动大的问题,提出一种基于空间矢量调制的直接转矩控制方法.根据感应电机的数学模型,建立磁链、转矩双闭环PI控制回路.直接以磁链和转矩作为控制量,采用空间电压矢量调制策略.该方法具有矢量控制连续平滑和直接转矩控制快速响应的特性.仿真和实验结果表明,相对于传统的直接转矩控制,基于空间矢量调制的直接转矩控制方案的开关频率恒定,大大减小了转矩脉动,改善了电流和磁链波形,使系统具有良好的动、静态性能,验证了该方法的可行性和有效性.     

三相四线制有源滤波器的新型无差拍控制

建立了三相四线制有源滤波器的完整数学模型.针对三相四线制有源滤波器,提出了一种基于重复预测型谐波电流观测器的新型无差拍控制方案,以改善有源滤波器的动态性能.详细阐述了新型无差拍控制的原理、控制系统的离散化模型、重复预测型谐波电流观测器的工作原理及保证其稳定工作的充分条件.基于MATLAB/Simulink的有源滤波器控制系统仿真分析表明,所提出的新型无差拍控制方案在保证系统稳态精度良好的同时有效改善了系统的动态响应.     

电压源型换流器V$C的建模与控制研究

对柔性直流输电系统中的电压源换流器VSC的拓扑结构进行了介绍,分析了VSC换流器的PWM控制原理及其稳态数学模型,基于PID控制原理设计了相应的控制器,实现了系统有功功率和无功功率的调节。基于PSCAD／EMTDC的数字仿真验证了所设计的控制器具有很好的控制性能,对于故障情况能有很快的响应且稳定性良好。