基于复合预测控制的并联有源电力滤波器研究

通过建立线性预测数学模型,分析了线性预测的不稳定性和差一拍控制对谐波补偿输出的影响,提出了将线性预测与记录一周期谐波电流采样点作为后续预测电流相复合的无差拍控制,消除了采样与计算延时对系统的影响。仿真结果表明,平均滤波器应用于ip-iq谐波电流检测算法中,谐波检测精度较高、响应速度较快;采用复合无差拍控制,对谐波抑制与无功补偿有较好的稳态精度和动态响应速度。在整体上提高了并联有源电力滤波器的谐波抑制与无功补偿性能。     

基于永磁同步电机的模型预测电流控制策略

为解决永磁同步电机中传统电流预测模型稳态性能较差且存在时延、交叉耦合、电流和转矩波动等问题,在同轴旋转坐标系下,提出一种基于模型预测控制的电流控制策略。在旋转坐标系下建立永磁同步电机的增量式状态方程,再对永磁同步电机的电流预测进行控制算法的设计与研究,从而提高电流控制器的性能。采用MATLAB软件对控制策略进行仿真,结果表明该模型在一定程度上能有效解决永磁同步电机控制系统稳定性差等问题,改善电流的静动态性能。     

电压型PWM整流器电流空间矢量控制研究

针对如何提高电压源型三相PWM整流器交流侧电流的控制速度问题,本文提出了控制和调制相结合的两种控制策略,即电流的空间矢量滞环控制策略和优化的电流空间矢量控制策略。本文分别对这两种控制策略进行了仿真,仿真结果验证了两种策略的有效性。     

直流变换器模式快速识别PI自适应控制策略

针对三电平H桥直流变换器在传统的PI控制下,受到电流连续模式和电流断续模式切换大扰动时动态性能较差的问题,提出一种新颖的模式快速识别PI自适应非线性控制策略。采用状态空间平均法和开关网络平均法,建立变换器在2种模式下的数学模型,并设计了数字控制器。控制器有效提取了电感电压特征,能在一个开关周期内对模式进行快速识别,克服依据电感电流检测模式速度慢且准确性不高的问题,从而根据模式实时改变PI参数以实现最佳的动态性能。将新型控制策略和传统PI控制进行对比实验研究。实验结果表明,变换器在突加50%负载工况后,采用新型控制的输出电压最大跌落较传统控制降低25.2%,从而验证了该新型控制策略的可行性和有效性。     

基于SPWM控制的电压、电流双环逆变器建模及其仿真

基于SPWM的电压电流双环逆变器控制相对其他逆变器控制策略具有一定优越性,但其控制器参数设计却是一个重点和难点。针对逆变器的SPWM电压电流双环控制策略,建立了系统的控制模型,设计了电流内环和电压外环的控制器参数,并根据经典控制理论的判据,分别对控制器电流内环和电压外环参数进行了理论验证。最后根据设计的控制器参数,对SPWM电压电流双环控制系统模型进行了仿真分析,结果表明,系统设计合理,效果满意。     

级联式变频器的一种优化控制策略的研究

级联式多电平变频器具有输出波形好、谐波含量低、无需滤波器等特点。本文针对该系列变频器，提出一种基于负载电流检测的新型优化控制策略。该控制策略通过检测负载电流的极性开通或者封锁功率器件的控制信号，不仅可以消除PWM控制信号中的死区时间，并且降低了功率器件的开关损耗。本文利用MATLAB软件进行了仿真分析，仿真结果表明该控制策略是可行的。     

基于三电平APF的新型无差拍控制器研究

本文以三线四线制三电平三桥臂电容中分型APF的谐波补偿作为研究内容,分析了控制量一拍滞后实施对传统无差拍控制的影响,提出了一种改进型无差拍控制,在系统模型参数精确的情况下,将完全消除电压控制量一拍滞后实施的影响。实验结果表明改进无差拍控制器较好地计算出合适的电压控制量,证明改进无差拍的正确性和可行性。     

基于舰艇电力推进系统的永磁同步电机控制策略研究

永磁同步电动机由于其优良的性能成为电力推进舰艇电机的最佳选择,为提高传统永磁同步电动机矢量控制策略中电磁转矩、电流、转速响应性能以适应复杂多变的海上工况,提出了一种具有复合转矩环的永磁同步电动机嵌模糊矢量控制策略,引入前馈复合转矩环提高系统抗负载扰动能力,采用嵌模糊控制取代传统PI速度控制增强系统鲁棒性和自适应性.利用MATLAB/Simulink搭建仿真模型进行针对不同优化程度的对比实验,验证了该控制策略的可行性和优越性.     

基于无源性及d-q坐标变换电流控制的三相光伏并网控制系统研究

光伏并网逆变器作为光伏并网发电系统与电网接口的主要设备,其控制技术已成为研究的热点。本文介绍了无源性及dq坐标变换的控制原理,设计了基于无源性及dq坐标变换的电流控制并网控制策略,最后,在MATLAB/SIMULINK环境下进行了系统的建模与仿真。仿真结果表明输出并网电流波形良好、和电网电压同频同相。     

延时对有源滤波器补偿性能的影响

采用有源滤波技术对舰船大容量独立交流电力系统的电能质量进行综合治理已成为必然趋势。本文以三相三线并联型有源滤波器为研究对象,分析了造成并联型有源滤波器补偿电流响应时间延迟的成因,推算了不同阶次谐波的补偿失效率和时间延迟的关系,提出了针对补偿延时的超前拍PI控制策略。仿真和样机实验证实了理论的正确性。     

基于广义预测控制的船舶可调桨网络控制系统研究

可调螺距螺旋桨(CPP)控制系统是船舶推进系统的重要子系统.随着船舶推进系统在响应速度、操纵性能等方面的要求不断提高,CPP控制系统已从传统的控制系统发展到分布式的网络控制系统,而网络控制的引入必然产生不确定的网络时延.因此,采用支持向量机,广义预测控制和队列机制的混合控制方法设计了网络控制器,有效地补偿网络时延对CPP控制系统产生的不利影响.     

船舶轴带无刷双馈独立发电系统的综合控制策略设计与仿真

为了提高船舶轴带无刷双馈独立发电系统的控制精度和鲁棒性,采用综合控制策略对传统基于功率绕组磁场定向的控制策略进行改进。综合控制策略不需要估算转子电流,减少了对电机参数的依赖,因此具有更强的鲁棒性。在Simulink中对综合控制策略在负载突变和转速突变工况下的控制效果进行仿真验证,结果表明综合控制策略相比传统基于功率绕组磁场定向的控制策略具有更好的控制精度和鲁棒性,更适用于船舶轴带无刷双馈独立发电系统。     

船舶可调桨网络控制系统研究

可调螺距螺旋桨(简称可调桨CPP)控制系统是船舶推进系统的重要子系统。随着船舶推进系统在响应速度和操纵性能等方面提出的更高要求,CPP控制系统已从传统的控制系统发展到分布式的网络控制系统,而网络控制的引入必然产生不确定的网络时延。因此,本文采用支持向量机 广义预测控制 队列机制的混合控制方法设计了网络控制器。仿真结果表明,该控制算法能有效地补偿网络时延对CPP控制系统的影响,使之具有较好的稳定性和鲁棒性。     

基于Matlab的双闭环直流电机调速系统的仿真

直流电机拥有良好的转速可调性能;本文实现了双闭环直流调速系统的设计,实验结果可以准确直观的观察转速-电流双闭环调速系统的启动过程,可方便地设计各种不同的调节器参数及控制策略并分析其他系统性能的影响,取得了较好的效果.     

龙溪口航电工程防护堤碾压过程监控与压实质量分析

龙溪口航电防护堤工程是保护沿岸人民生命财产安全和维护龙溪口枢纽工程安全正常运行的重要工程,其施工质量至关重要。传统航电工程防护堤碾压过程采用试坑试验法检测压实度来进行质量检查与控制,难以实现全过程的实时控制。为保证施工质量,采用GNSS(全球导航卫星系统)和人工智能技术,研发龙溪口防护堤工程碾压过程监控系统,实现了对碾压轨迹、速度、遍数以及激振力状态的实时监控,基于灰狼优化的核极限学习机算法,提出压实质量评估模型,实现压实质量的实时分析。结合实际工程,通过对比平均绝对误差、均方根误差、相关系数,新型压实质量评估模型精度高于传统的BP神经网络、支持向量机(SVR)、极限学习机(ELM)模型。     

有源电力滤波器滞环电流跟踪控制策略仿真研究

本文介绍了三相并联型有源电力滤波器的构成,分析了基于三相瞬时功率理论的i-iq谐波检测算法,并且采用PI调节实现直流侧电容电压的有效控制.为了克服电流跟踪控制策略中传统滞环控制的环宽设置对开关频率和响应速度的影响,本文采用一种基于电压空间矢量的滞环控制,有效的降低谐波电流含量及开关频率的同时保证了直流侧电压的响应速度,MATLAB仿真实验结果证明了该控制策略的可行性及良好的补偿性能.     

基于Backstepping的船舶航向自适应滑模控制

针对Norrbin非线性船舶运动数学模型,提出了一种基于Backstepping的自适应滑模控制策略。为了消除外界扰动的影响,引入扰动估计器的设计方法,并借助Lyapunov函数证明了该控制器可以确保闭环系统渐近稳定,使系统的跟踪误差趋于零。与传统的PID控制策略相比,具有较好的跟踪能力和较快的响应速度。     

船舶综合电力系统的能量管理控制系统与全数字仿真研究

近年来,电能逐渐取代传统动力成为船舶的主要推进能源。作为船舶综合电力系统的核心部分之一,船舶综合电力系统的能量管理控制策略设计及其仿真研究得到越来越多的关注。首先,本文从经济性的角度,设计了船舶能量管理系统的控制策略;其次,本文引入储能单元,利用其灵活性强和响应速度快等优点并结合能量管理控制策略减小负荷波动对电网的影响;最后,为验证能量管理控制策略的功能与有效性,建立综合电力系统简化模型。仿真结果表明,采用本文提出的能量管理控制策略可以使机组运行在最佳油耗范围内,并且提出的简化仿真模型可以验证能量管理系统控制策略的功能。     

基于遗传算法的舰船航速模糊控制研究

研究并建立了舰船航速控制系统的数学模型,并将模糊控制理论应用到该系统,提出了一种基于遗传算法的舰船航速模糊控制新方法。该方法较常规的模糊控制具有更优的控制性能,仿真实验结果表明该方法可行、有效。