单相PWM整流器控制策略的研究与应用

在分析单相PWM整流器运行和控制原理的基础上,提出单相电压型PWM整流器的变参数PI控制策略,根据电压偏差的大小对整流器的电压外环PI调节器参数进行实时调整以适应PWM整流器的不同工作状态。采用直接电流控制方法对变参数PI控制策略的控制效果进行了仿真分析和实验验证。仿真和实验结果显示相对于传统PI控制方法,该控制策略在保证网侧电流单位功率因数的前提下能够大大改善网侧电流波形,且有较高的静、动态性能。     

基于滑膜控制的三相可逆PWM整流器的研究

 摘要：分析了三相电压型PWM整流器的基本原理并进行数学建模。针对传统PI双闭环控制系统难以达到良好控制效果问题,研究了一种电压外环为前馈补偿加输出电压反馈控制,电流内环为滑膜变结构的控制策略。该策略利用电压外环维持直流侧电压的稳定和控制整流器的功率流向,电流内环控制PWM整流器的交流侧输入电流跟踪输入正弦电压,实现能量的双向流动和单位功率因数运行。最后,在MATLAB/SIMULINK中进行仿真,结果验证了此控制策略的可行性和有效性。     

煤矿提升机双PWM变频调速系统的研究

为扩大煤矿提升机调速系统的调速范围,提高动态调节性能和减少对电网的谐波污染,提出一种基于双PWM控制的交直交变频调速方案。首先分析三相PWM整流器的工作原理并建立其在同步旋转坐标系下的数学模型。其次设计了采用前馈解耦的PWM整流器电压电流双闭环矢量控制策略。最后,在MATLAB/Simulink环境中建立了双PWM变频调速系统的仿真模型,验证了所提控制策略的可行性和有效性。     

基于参数优化的负载电流前馈型三相PWM整流器控制系统研究

针对传统三相电压型PWM整流器抗负载扰动能力不强的缺点,采用了一种基于功率守恒的负载电流前馈的控制策略,以抵消负载扰动的影响。同时将粒子群算法应用于整流器的PI参数优化设计中,提高了整流器的性能。对整个系统进行了仿真和实验验证,取得了较好的效果。     

三相电压型PWM整流器的逆系统内模控制

三相电压型PWM整流器因其优良的工作特性得到了越来越广泛的应用.但是由于它本身的非线性特性,常规的基于其近似线性模型的控制方法只有在特定的条件下才能正常工作,很难保证系统的全局稳定性.针对这个问题,首先建立了三相电压型PWM整流器的非线性模型,然后利用逆系统理论将系统化为一个两输入两输出的伪线性系统,为了避免由于建模不准和参数漂移引起的系统性能恶化,使用内模控制方法来对伪线性系统进行综合,根据此控制策略可以实现三相电压型PWM整流器的有功功率和无功功率的解耦控制,具有良好的稳态和动态性能.试验结果证明了该控制策略的可行性.     

基于滑模控制的三相可逆PWM整流器研究

针对传统PI双闭环控制系统难以达到良好控制效果问题,研究了一种电压外环为前馈补偿加输出电压反馈控制,电流内环为滑模变结构的控制策略。该策略利用电压外环维持直流侧电压的稳定和控制整流器的功率流向,电流内环控制PWM整流器的交流侧输入电流跟踪输入正弦电压,实现能量的双向流动和单位功率因数运行。最后,在MATLAB/SIMULINK中进行仿真,结果验证了此控制策略的可行性和有效性。     

三相高功率PWM整流器能量双向传输的研究

通过分析三相电压PWM整流器的工作原理,建立整流器在同步旋转坐标系下数学模型,研究了一种基于双闭环结构(电压外环和电流内环)的电压型PWM整流器可逆运行的控制策略。该方法利用电压调节器控制整流器的功率流向和大小,电流调节器控制交流侧输入电流跟踪正弦输入电压,从而实现PWM变换器的单位功率因数和能量的双向传输的性能。同时给出了电压调节器和电流调节器的设计方法。最后,仿真和实验结果表明:系统在整流和逆变状态下都具有较高的动静态性能、高功率因数和电能的双向传输。     

PWM整流器开路故障诊断方法

在对PWM整流器网侧电流分析的基础上,提出一种以整流器网侧相电流低次谐波含量及分布为特征的整流器IGBT开路故障诊断方法。为了克服傅立叶变换在时域没有任何分辨力的限制,采用小波包对定子电流信号进行时间-频域分析,通过小波包的分解与重构,对网侧相电流低次谐波信号进行能量提取,得到故障特征量,并通过贝叶斯网络对整流器开路故障模式进行分类。仿真结果证明该方法能够有效地实现整流器开路故障诊断。     

基于电压外环和功率内环的电压型PWM整流器的设计

描述了三相电压型PWM整流器在d-q两相同步旋转坐标系下的直接功率控制的数学模型,采用功率前馈解耦控制,解决了有功功率和无功功率耦合的问题.提出了基于直流电压外环、功率内环的双闭环PWM整流器控制策略,提高了整流器直流电压跟踪能力.给出了系统控制器的设计方法.通过MATLAB仿真证明了该控制策略的可行性.     

基于电压外环和功率内环的电压型PWM整流器的研究

 摘要：描述了三相电压型PWM整流器在d-q两相同步旋转坐标系下的直接功率控制的数学模型,采用功率前馈解耦控制,解决了有功功率和无功功率耦合的问题。提出了基于直流电压外环、功率内环的双闭环PWM整流器控制策略,提高了整流器直流电压跟踪的能力。给出了系统控制器的设计方法。通过MATLAB仿真证明了该控制策略的可行性。     

基于滑模控制的煤矿直流牵引整流器设计与仿真

针对单相全桥PWM整流电路,详细分析了其电路特点和工作原理,在此基础上,建立了单相电压型PWM整流器的数学模型。提出基于滑模变结构控制的煤矿直流牵引PWM整流器,并在MATLAB/SIMULINK中进行仿真,给出了仿真波形。     

矿用大功率装备全数字变频调速节能设备研发

传统有限控制集模型预测控制(FCS-MPC)存在开关频率不固定,采样频率过高等缺点,造成PWM整流器功率脉动较大;而交直交变频器前端采用三相脉宽调制整流器,可有效提高金属矿山球磨机等大功率设备的电能利用效率。三相电压型PWM整流器采用固定开关频率模型预测电流控制(MPCC-CSF),通过评价函数优化算法得到期望电压矢量来代替FCS-MPC中8个离散的电压矢量,增加了系统控制集的覆盖范围。首先,构建包含电流偏差的评价函数;然后,将数学上的二分法思想引入到评价函数中,迭代寻优得到期望电压矢量的幅值和相位,为了提高寻优效率,利用电网电压矢量构建虚拟扇区,缩小寻优范围;最后,结合脉宽调制(SVPWM)技术输出最优开关状态。对所提MPCC-CSF策略与传统的FCS-MPC方法进行的可行性和优越性的仿真和试验对比分析表明,MPCCCSF方法较传统FCS-MPC方法具有控制精度高等优点。     

采煤机机电液短程截割传动系统设计与性能分析

截割部是滚筒采煤机最重要的组成部分,也是最易产生失效的部分。可靠性低和适应性差的问题是现有滚筒采煤机截割部存在的主要问题,针对这些问题设计了一种机电液短程截割传动系统及其自适应控制策略。为了验证该方案的有效性和可行性,建立了泵控马达系统、蓄能器和滚筒负载的数学模型,基于AMESim和Matlab/Simulink联合仿真平台,建立了MG300型电牵引采煤机整机模型,并进行了各典型工况下的性能分析,结果表明搭载机电液短程截割传动系统的采煤机在各种煤层下均能实现滚筒转速的良好调节且效率维持在70%以上,能保证截割电机或牵引电机的恒功率运行,能实现缓冲减振,并且在部件失效时能实现系统降功率运行从而避免停工损失。因此,仿真结果表明所设计截割传动系统具有良好的自适应能力和可靠性,为采煤机截割传动系统的设计与优化提供了理论依据,为进一步实现工程应用奠定了基础。     

基于矢量控制技术的PWM整流器设计

分析了基于矢量控制技术的PWM整流器的控制理论,给出了矢量运算模型和矢量图,并比较了电压闭环、电流开环和电压、电流双闭环控制方式的优劣,最终选择了电压、电流双闭环的控制方案。经过仿真验证,证明理论分析是正确的。可以广泛的应用在高压直流输电、电力传动系统、电力系统补偿装置中,并已获得良好的效益。     

基于BAM神经网络的可控整流电路故障诊断

针对三相可控整流电路的40种故障状态,在对整流输出电压波形特征提取、逻辑处理的基础上,建立了基于BAM神经网络的整流电路故障分类器,对于BAM网络在电力电子电路故障诊断中的应用做了初步的探讨,并且通过仿真验证了故障分类器设计的正确性。     

三相PWM整流器电压环H_∞鲁棒控制器设计及其优化

针对三相PWM整流器电压环的特点,提出了一种H∞鲁棒控制方法。基于PWM整流器的数学模型,建立了满足H∞控制标准型的状态方程,并选择合适的权函数。通过求解Riccati不等式,得到H∞鲁棒控制器。由于控制器待定参数较多,权函数的选择范围较广,因此设计了一种PSO算法,对所设计的控制器参数进行整定和优化,进一步提高了PWM整流器的控制性能,具有更好的动态性能和抗干扰性。最后,通过仿真证明了该方法的可行性和有效性。     

燃料电池汽车不对称半桥DC/DC变换器的建模和控制

针对不对称半桥DC/DC变换器在燃料电池供电系统中的运用,利用状态平均法得出变换器的小信号数学模型,对其传递函数和控制手段作了阐述。根据系统输出电压要求和过流保护要求,构建了电压环和电流环双闭环控制方案。通过仿真和实验,验证了理论分析的正确性。