低压大电流直直变换器的设计

随着计算机、通信技术、以及汽车工业的发展,低电压大电流开关电源成为目前一个重要的研究课题.本文介绍了一种利用推挽方式与同步整流技术而设计的一个输入直流电压为12V,输出电压为24V、输出电流为12A的直直变换器,该电源可将普通发电机发的电转变为车载系统所需电源.     

DC/DC升压变换器非线性控制

设计一种基于电流模式的非线性控制器.控制器由电感电流的比例控制和电容电压的非线性比例积分控制两部分组成.对某DC/DC升压变换器的仿真结果表明,上述控制器是可行的.     

基于DSP智能控制车载软开关电源系统的设计

介绍了一种基于DSP控制车载软开关电源系统。该电源系统引入软开关技术减小功率器件开关损耗,设计了一种基于全桥移相DC-DC软开关变换器的数字化逆变车载电源,控制系统以DSP为控制核心采用电压模糊PI自校正控制电压外环与带电流峰值限制控制电流内环的双闭环控制模式。     

矩阵变换器励磁控制的无刷双馈风力发电系统

应用在双馈风力发电系统中的功率变换器必须具有功率双向流动的能力, 交直交循环变流器和交交矩阵变换器都可满足功率的双向流动要求. 而矩阵变换器能同时提供正弦的输入电流和输出电压, 输入电流可调节为超前、滞后或同相于输入电压, 输出电压可实现幅值、频率和网侧功率因数的独立控制. 利用矩阵变换器, 通过控制无刷双馈电机控制绕组的电压幅值、频率, 为风力发电系统提供励磁. 压频比控制器采用模型参考模糊自适应控制策略, 对电机的转速和功率因数进行控制. 采用DSP,CPLD构建了基于四步换流方案的矩阵变换器实验励磁系统, 仿真和实验结果验证了系统设计的正确性、可行性和稳定性, 为矩阵式变换器的实际应用提供了实验基础.     

矩阵变换器输入电流的无源性控制

矩阵变换器无中间直流环节,易受电网扰动和负载扰动的影响,为此采用无源性原理的控制方法设计了输入整流侧的控制器,并且加入适当的阻尼改善了控制系统特性.此外,通过矩阵变换器的降阶分解,简化了控制器结构和提高了控制器的可实现性.结果表明,在输入电压干扰和载扰扰动下,仍能保证输入电流为正弦波,避免了对电网造成污染.     

基于K60和FPGA的四相交错并联Boost变换器效率优化设计

设计了一种基于K60单片机和FPGA为主控制器的四相交错并联Boost变换器,变换器可以根据输出电流的变化,自动改变工作相数,以提高变换器的效率.采用数字PID控制算法实现输出电压无静差调节,提高负载变化时电压调节的响应速度.设计了电压/电流采样电路、MOSFET驱动电路、存储电路以及软件控制策略,并制作了实验样机,对实验数据进行分析,验证了设计的可行性.     

基于模糊神经网络的变换器自适应控制方法

提出了一种新型的基于模糊神经网络自适应PI调节电流控制电压型PWM变换器方法.结合了模糊神经网络控制与PI控制器,根据三相电流比较产生的三相电流误差和电流误差变化率,自动调整P、I参数,提高了电流的控制精度和变换器的动态性能.采用MATLAB/Simulink对常规PI控制器和模糊神经网络自适应PI控制器进行了仿真对比.仿真结果表明了采用模糊神经网络自适应PI控制器,其系统输出的误差及误差变化要小,系统的跟踪精度得以提高,动态性能得到改善.     

推挽正激DC/DC变换器的研究与实现

针对推挽电路DC/DC变换器中的开关管电压尖峰高、高频变压器偏磁等问题,设计了基于推挽正激技术的DC/DC变换器.通过对推挽正激电路工作原理的分析,设计了主功率电路和辅助电路;并对以往典型DC/DC电路中变压器参数与设计需求不符、设计繁琐难以掌握等重点问题进行了研究,采用了清晰明了的变压器设计过程及关键参数的计算方式.试验表明,该变换器具有外围电路简单、效率高、成本低廉等优点.     

基于SG的Boost变换器T-S模糊建模与控制

针对Boost变换器的非线性特性,基于分段线性电子电路仿真(PLECS)软件建立了电感电流连续状态下Boost变换器的仿真模型,采用T-S模糊控制方法设计了控制器,提出了一种用SG对Boost变换器控制器实现的新方法,并分析了负载及电源电压变动下的控制性能.仿真结果表明PLECS建模的正确性和T-S模糊控制器优越性,且验证System Generator设计开发的有效性.     

矩阵式变换器的双电压控制策略及其仿真

讨论了基于双电压瞬时值控制的矩阵变换器的开关状态及控制函数, 并在源开关的理论基础上推导出开关状态控制函数表, 最后通过仿真分析, 给出了电压、电流的波形, 验证了理论分析的正确性, 为矩阵式变换器的软硬件设计和实现提供了理论基础.     

Use of model predictive controller in dual-loop control of three-phase PWM AC/DC converter

In the classical dual-loop voltage control scheme for an AC/DC converter, this paper proposes a simple stabilizing inner-loop model predictive controller (MPC) to regulate the output current and q-frame current to their references. The proposed MPC minimizes a cost function of the tracking error without any use of numerical methods using the specific property of the input matrix of the converter. It is shown that this MPC globally stabilizes the converter in the presence of input constraints. As the same manner of the classical dual-loop control scheme, PI controllers are adopted in the outerloop to regulate the output voltage while maintaining the maximum power factor. The simulation results show that the proposed inner-loop MPC considerably enhances the closed-loop performance despite the load changes.     

An Adaptive Wireless Power Sharing Control for Multiterminal HVDC

Power sharing among multiterminal high voltage direct current terminals (MT-HVDC) is mainly developed based on a priority or sequential manners, which uses to prevent the problem of overloading due to a predefined controller coefficient. Furthermore, fixed power sharing control also suffers from an inability to identify power availability at a rectification station. There is a need for a controller that ensures an efficient power sharing among the MT-HVDC terminals, prevents the possibility of overloading, and utilizes the available power sharing. A new adaptive wireless control for active power sharing among multiterminal (MT-HVDC) systems, including power availability and power management policy, is proposed in this paper. The proposed control strategy solves these issues and, this proposed controller strategy is a generic method that can be applied for unlimited number of converter stations. The rational of this proposed controller is to increase the system reliability by avoiding the necessity of fast communication links. The test system in this paper consists of four converter stations based on three phase-two AC voltage levels. The proposed control strategy for a multiterminal HVDC system is conducted in the power systems computer aided design/electromagnetic transient design and control (PSCAD/EMTDC) simulation environment. The simulation results significantly show the flexibility and usefulness of the proposed power sharing control provided by the new adaptive wireless method.     

A decoupled controller for fuel cell hybrid electric power split

The power management of a hybrid system composed of a fuel cell, a battery and a DC/DC power converter is developed. A decoupled control strategy is proposed, aimed at balancing the power flow between the stack and the battery and avoiding electrochemical damage due to low oxygen concentration in the fuel cell cathode. The controller is composed of two components. The first controller regulates the compressor, and as consequence the oxygen supplied to the cathode, via a classic proportional–integral controller. The second controller optimally manages the current demanded by the fuel cell and battery via linear-quadratic control strategy acting on the converter. The closed-loop performance has been tested both in simulation and in real-time simulation using a microprocessor for the controller.     

车载惯性稳定平台的神经网络滑模控制

三轴车载惯性稳定平台为复杂的MIMO非线性系统,针对其在不确定扰动下的伺服控制问题,本文设计了一种神经网络反演滑模控制器(NNBSMC).首先,选用反演法对其解耦,同时引入滑模控制律增加系统的抗干扰性;其次针对框架间的非线性摩擦力与系统耦合选用RBF神经网络作为扰动估计器,以便实时估计与补偿;然后采用前向增稳通道应对建...     

Simplified parallel-damped passivity-based controllers for dc-dc power converters

The development of a simplified parallel-damped passivity-based controller for the dc-dc boost converter is presented. The controller design involves choosing an appropriate structure to satisfy the stability condition which leads to a simplified structure as compared to the full-blown parallel-damped passivity-based controller. Tuning guidelines to achieve a desired output response are proposed. Simulation results are also given to illustrate the features of the feedback control strategy.     

基于离散指数趋近律的开关电源模糊滑模控制

对于Buck/Boost变换器,传统的控制器如PID控制器、Ⅲ型误差放大器等存在超调量过大、响应时间过长、鲁棒性不强等问题,为克服这些缺点,提出基于离散指数趋近律的开关电源模糊滑模控制方案.首先,针对工作在电感电流连续模式(CCM)的Buck/Boost变换器采用状态空间平均法建立平均线性模型;然后设计离散指数趋近律的滑模控制器,并分析了切换参数对系统的影响;最后,为改善控制效果,设计了模糊控制器.仿真结果表明,相对于传统的控制器,指数趋近律的模糊滑模控制器有效地降低了超调量,提高了系统的响应时间,并且对外部干扰的鲁棒性较好.利用所设计的控制算法实现了对50 W高频开关电源样机的良好控制,进一步证明了所提方法的有效性.     

基于VSG微网储能变流器无缝切换控制策略研究

针对微网储能变流器采用状态跟随控制器进行切换的过程中存在微小电压、电流扰动等问题,本文提出了一种基于线性自抗扰控制器(LADRC)的无缝切换控制策略。在采用P/Q控制和VSG控制相互切换方法的基础上,将电流内环控制器改成线性自抗扰控制器。通过设计一个状态观测器LESO实时在线观测估计输出变量直轴、交轴电流id、iq以及系统的各种扰动;将扰动估计值补偿给P/Q控制器和VSG控制器切换过程中的突变量,从而抑制切换过程中的电压、电流波动。最后,建立基于LADRC的储能变流器无缝切换仿真模型。仿真结果验证了该方法的可行性。     

基于SVM逆模型控制的储能电源逆变器研究

电网供电系统的储能电源变换器是储能电源系统的核心,其控制效果的好坏直接影响输出电能的质量.为进一步提高储能电源逆变输出电压波形质量,增强控制系统的鲁棒性,基于逆系统控制思想,提出一种支持向量机(SVM)直接逆控制与PID控制相结合的复合控制策略,并将其应用在储能电源控制系统中.采用支持向量机离线训练的方法,实现了对系统逆模型的辨识,并将辨识出的逆模型作为控制器,与被控对象串联构成一个伪线性系统,在此基础上,采用增量式PID控制器(IPIDC)进行补偿式控制.Matlab仿真结果表明该控制器有效减少了超调量,抗干扰能力和鲁棒性强,适用于非线性系统.     

独轮自平衡机器人双闭环非线性PID 控制

针对竖直飞轮独轮自平衡机器人系统,提出一种用于独轮自平衡机器人的平衡及运动控制的双闭环非线性PID控制方法(DLNPID),并给出了该控制方法稳定性的证明.该控制方法是具有横滚倾角内环、俯仰倾角内环和前向位移外环的双闭环控制,其中每个控制环均由非线性PID控制器(NPID)构成.实验结果表明,所提出的基于非线性PID的双闭环独轮自平衡机器人控制方法具有比线性方法更好的鲁棒性能.     

废气再循环–可变几何截面涡轮增压柴油发动机 燃气双环系统建模及协同控制

针对废气再循环(EGR)与可变几何截面涡轮增压(VGT)的柴油发动机,作者联合考虑其燃油动力转速调节回路与气体回路,提出了内外双环稳定动态反馈的控制策略.其中,内环回路是利用Lyapunov函数设计的控制器,控制燃油质量流量来跟踪柴油发动机转速;外环回路则设计EGR–VGT控制器,跟踪气体回路的进排气歧管压力及压气机空气质量流量,并克服了柴油发动机建模中的不稳定零动态问题.同时,研究了气体流量与EGR和VGT阀门开度之间的关系,通过设计流量开度转换模块实现了两者控制的转换.最后,通过专业发动机软件AMESim与仿真软件MATLAB/Simulink的联合仿真试验,验证了该控制策略对柴油发动机燃油动力转速调节与气体回路控制的有效性.