三相降压型PFC时延补偿的预测算法研究

在采用数字信号处理器(DSP)处理功率因数校正(PFC)电路控制环路信号时,主要有3个环节的延时:控制环路采样延时、DSP计算延时、PWM波产生延时。时延会减少环路带宽并降低环路稳定性,需加以补偿。以一种三相降压型PFC为例,讨论电流内环时延对电路稳定性的影响。研究线性预测和Smith预测两种时延补偿的预测算法,并通过仿真对两种方法进行对比。最后通过10 kW样机验证线性预测算法的鲁棒性和有效性。     

基于补偿模糊神经网络和线性模型的短期电力负荷预测

在考虑了气象因素对负荷的影响的基础上,提出了一种补偿模糊神经网络和线性模型相结合的短期电力负荷预测新方法.首先采用补偿模糊神经网络求出峰、谷负荷,然后利用线性外推法求出未来1日中24个时刻的负荷值.该方法具有神经网络和线性模型的优点,实例仿真结果表明其具有较快的收敛速度、较高的预测精度和较强的鲁棒性.     

有源电力滤波器控制时延的研究

针对有源电力滤波器(APF)系统存在的延时情况,分析了延时对APF补偿效果的影响并提出了解决的办法.通过建立APF系统的网络阻抗传递函数,利用pade近似式对其进行简化分析,得到了不同时滞情况下该网络频率响应特性.由此分析时延对系统性能的影响并说明在控制中不能忽略延时的存在.由于固有时延只能减小不能根除,只能从消除时延对补偿效果影响的角度出发,提出了一种利用谐波的周期性特点来延迟补偿谐波输出的方法提高补偿效果.仿真结果表明了该方法的正确性和有效性.     

谐波电流时延补偿控制的系统稳定性分析

针对有源电力滤波器(APF)在补偿高次谐波时需要加入时延补偿的问题,详细分析了时延补偿中各项参数对系统稳定性的影响,阐明了时延补偿对谐波控制影响的本质。并在此基础上,提出一种简单有效的时延补偿量工程化设计方法,解决了实际工程应用中各次谐波电流控制所需的时延补偿量难以获取的问题。通过仿真和实验验证了时延补偿对系统稳定性的影响。说明了谐波控制所需时延补偿量的实质是通过正余弦参数对系统的综合作用所决定的。并验证了时延补偿量的工程化设计方法的合理性。     

变压器温升试验中线圈温升的确定

变压器温升试验中线圈温升的确定广东省电力试验研究所徐林峰１图解法求线圈温升的不足之处ＧＢ１０９４．２—８５《电力变压器第二部分温升》标准中给出了在变压器温升试验中确定在切断电源瞬间线圈温升的方法，有使用线性坐标的外推法和使用对数线性坐标的外推法。比较...     

基于补偿模糊神经网络和线性模型的短期电力负荷预测sfsfsf

在考虑了气象因素对负荷的影响的基础上，提出了一种补偿模糊神经网络和线性模型相结合的短期电力负荷预测新方法。首先采用补偿模糊神经网络求出峰、谷负荷，然后利用线性外推法求出未来1日中24个时刻的负荷值。该方法具有神经网络和线性模型的优点，实例仿真结果表明其具有较快的收敛速度、较高的预测精度和较强的鲁棒性。     

有源电力滤波器控制时延的研究

针对有源电力滤波器（APF）系统存在的延时情况,分析了延时对APF补偿效果的影响并提出了解决的办法。通过建立APF系统的网络阻抗传递函数,利用pade近似式对其进行简化分析,得到了不同时滞情况下该网络频率响应特性。由此分析时延对系统性能的影响并说明在控制中不能忽略延时的存在。由于固有时延只能减小不能根除,只能从消除时延对补偿效果影响的角度出发,提出了一种利用谐波的周期性特点来延迟补偿谐波输出的方法提高补偿效果。仿真结果表明了该方法的正确性和有效性。     

纯电动汽车充电机系统稳定性研究

一般纯电动汽车充电机的控制系统基于额定输入电压、充电电流等条件设计,忽略了工作条件变化和元器件寄生参数对系统稳定性的影响.为了保证在充电过程中充电机能够稳定工作和进一步了解充电机系统稳定性的机理,建立基于全桥拓扑结构的纯电动汽车充电机的平均线性小信号模型.依据该线性小信号模型推导出表征充电机特性的关键传递函数.通过MATLAB仿真,研究纯电动汽车充电机在拓扑结构和主要参数确定的情况下,影响其控制环路特性的因素如输入电压、充电电流、输出滤波器等效串联电阻与表征控制环路特性的参数如穿越频率和相位裕度之间的关系,并用实验证明了理论分析的正确性.     

随机最优非线性网络控制系统设计

针对网络控制非线性系统中存在的不确定时延，利用Delta算子方法，研究了基于T-S模糊模型的随机最优网络控制问题。采用T-S模型模糊动态逼近非线性系统，将非线性模型模糊化为局部线性模型，设计了本质为非线性的具有时延补偿功能的状态反馈控制器，并进行了稳定性分析，并仿真。结果表明，所提出的建模方法是可行的，实质为非线性的状态反馈的控制器能够有效地补偿时延对系统性能的影响，且补偿效果好。     

基于Internet的力觉临场感遥操作机器人系统设计

力觉临场感遥操作机器人系统通信通道中存在的通信时延严重影响了操作性能,甚至使系统不稳定.当用Internet传输信号时,时延是时变或随机的,对系统的影响尤为剧烈.为了解决这个问题,文章对时变时延和数据丢失进行了处理,最后提出了一种基于虚拟模型的从手受力预测方法.实验表明对系统的设计是非常有效的.     

主动配电网分布式经济调度系统的时延稳定性分析

分布式经济调度模式具有更好的鲁棒性、更快的计算速度和更少的通信量等优点,适用于高渗透率分布式电源接入的主动配电网。但分布式模式下各单元之间通信的时延将可能破坏系统的稳定性。因此对采用分布式经济调度策略的主动配电网的时延稳定性进行了研究。首先,引入虚拟分布式电源,设计了主动配电网完全分布式的经济调度策略。然后,建立了采用该分布式经济调度策略下主动配电网对称/不对称时延下的稳定性分析模型。同时利用Lyapunov稳定性定理和自由权矩阵方法得出具有更低保守性的系统时延稳定判据,并通过线性矩阵不等式计算时延系统的稳定裕度。最后,通过IEEE-14节点配电网系统中的仿真算例验证了所提分布式经济调度控制系统时延稳定性分析和时延稳定裕度计算方法的正确性和有效性。     

具有延时补偿的数字控制在PWM整流器中的应用

由零阶保持器及计算时间产生的控制延时是数字控制的主要缺点之一，这会导致系统振荡以至不稳定。为补偿延时，提出了一种基于状态反馈的新方法。该方法没有采用状态观测器，首先建立包含延时影响的PWM整流器的新数学模型，然后采用线性状态反馈，通过配置系统极点，得到新控制器。该方法消除延时影响不仅保证系统稳定而且对给定电流输入可取得无差拍响应。1kW的能量回馈型交流电子负载样机被用于验证新方法。样机采用20kHz的开关频率和TMS320F2812 DSP控制芯片。样机实验验证了理论分析的正确。     

基于LMI的时滞电力系统双层广域阻尼控制

针对时滞电力系统提出一种新型建模方法,并且对其进行了广域附加区间阻尼控制的双层控制设计。直接采用时滞系统控制理论克服广域信号的时滞对闭环电力系统稳定性的不良影响。第一层控制,对无时滞电力系统施加计及时滞的输出反馈控制,形成时滞闭环系统。第二层控制,利用时滞系统的控制理论,采用线性矩阵不等式方法,求解状态反馈矩阵和观测器增益矩阵,进行反馈控制。10机39节点算例测试系统上的仿真结果表明,基于该方法设计的附加区间阻尼控制器,具有一定的时滞不敏感性,鲁棒性强,能够较好地抑制区间振荡。该方法为关于时滞系统的控制理论在广域附加区间阻尼控制中的直接应用搭建了平台,提供了可行性。     

AMI终端校时策略的优化与仿真

为了在集中器、专变终端等嵌入式系统中更高效地完成校时任务,文章基于网络时间协议(Network Time Protocol,NTP)的基本工作原理,结合智能用电信息采集系统(Advanced Metering Infrastructure,AMI)的网络延时特点,给出了AMI的终端NTP基本校时算法。针对NTP时间同步算法在处理网络延时中的不足,提出了几种改进的校时策略,不仅提高了校时的准确性和稳定性,而且大幅度降低了工程计算量,从而可以更好的应用于嵌入式系统。首先使用最大似然估计法得出了多次NTP校时的时间偏差最优估计,然后分别介绍了去边缘值、均值滚动筛选和样本滤波方法来进一步改进校时策略。经实验验证,使用所提出的校时策略进行校时,校时误差最大仅为525ms,完全能把校时精度控制在1s以内,并有较好的校时准确性和稳定性,能充分适配嵌入式系统并满足了AMI终端的校时要求。     

A robust polynomial-based control for stable processes with time delay

In this paper, the coefficient diagram method (CDM) is used to design a controller for stable processes with a time delay to achieve high performance. For this, first order plus time delay (FOPTD) and second order plus time delay (SOPTD) models are used. The explicit tuning formulae of the controller using the polynomial representation are presented based on closed-loop pole-allocation strategy according to the FOPTD and SOPTD plant models. The results are compared with other commonly available tuning methods. It is shown that the CDM control system is more successful in view of the stability, time response, disturbance rejection and robustness properties of the closed loop system.     

一种新型四桥臂并联APF的空间矢量控制策略

提出了一种新型四桥臂并联有源电力滤波器(Active Power Filter,简称APF)的空间矢量控制策略.该算法需要的采集量少,计算过程简单,易于硬件实现,解决了现有算法存在的计算延时较大的问题,提高了空间矢量算法的实用性.仿真计算结果验证了该空间矢量控制策略的正确性.     

Performance improvement of sensorless vector control for matrix converter drives using PQR power theory

This paper presents a new method to improve sensorless performance of matrix converter drives using PQR power transformation. The non-linearity of matrix converter drives such as commutation delay, turn-on and turn-off time of switching device, and on-state switching device voltage drop is modelled using PQR transformation and compensated using a reference current control scheme. To eliminate the input current distortion due to the input voltage unbalance, a simple method using PQR transformation is also proposed. The proposed compensation method is applied for high performance induction motor drives using a 3 kW matrix converter system without a speed sensor. Experimental results are shown to illustrate the feasibility of the proposed strategy.     

Teleoperation via computer network

In a teleoperation system, providing force information to a human operator can improve task performance. When a communication block between a master and a slave has a transmission delay, the system is easily destabilized. Anderson and Spong guaranteed passivity in the communication block by using scattering transformation and overcame this instability caused by the time delay. But this method can be applied to the communication block with a constant time delay. In a traditional teleoperation system, its communication block has a constant time delay. But time delay irregularly changes in a computer network because many users share telecommunication lines. This paper shows that the variable time delay destabilizes bilateral master-slave manipulator with scattering transformation and a new compensation method which keeps the time delay constant. This new compensation method has been implemented in a single-axis master-slave manipulator.     

渝鄂柔性直流输电系统中高频振荡影响因素及抑制策略

针对柔性直流输电工程中出现的中高频振荡问题,现有解决方法是在电压前馈通道中增设滤波器以抑制高频振荡,但增加了中频振荡的风险。以渝鄂柔直工程南通道单元为研究对象,提出了一种通过调整控制链路延时以避免中、高频振荡的方法。首先,基于多谐波线性化原理建立了MMC换流站阻抗模型,详细分析控制链路延时、电网电压前馈策略对MMC换流站阻抗特性以及对系统稳定性的影响;然后,探讨通过调整控制链路延时以避免中高频振荡的可行性,并给出了控制链路延时的选择方法;最后,通过PSCAD/EMTDC电磁暂态仿真验证了所提方法可实现渝侧、鄂侧系统中高频振荡抑制,同时对系统动态特性影响较小。     

渝鄂柔性直流输电系统中高频振荡影响因素及抑制策略

针对柔性直流输电工程中出现的中高频振荡问题,现有解决方法是在电压前馈通道中增设滤波器以抑制高频振荡,但增加了中频振荡的风险。以渝鄂柔直工程南通道单元为研究对象,提出了一种通过调整控制链路延时以避免中、高频振荡的方法。首先,基于多谐波线性化原理建立了MMC换流站阻抗模型,详细分析控制链路延时、电网电压前馈策略对MMC换流站阻抗特性以及对系统稳定性的影响;然后,探讨通过调整控制链路延时以避免中高频振荡的可行性,并给出了控制链路延时的选择方法;最后,通过PSCAD/EMTDC电磁暂态仿真验证了所提方法可实现渝侧、鄂侧系统中高频振荡抑制,同时对系统动态特性影响较小。