基于状态反馈与重复控制的逆变器控制技术

针对PWM电压型逆变器提出了一种将带积分状态反馈与重复控制相结合的输出电压控制方案。状态反馈所需的变量为电容电压和电容电流。为避免采样、计算延时占用 PWM脉宽,以上反馈变量值均由状态观测器基于实测电容电压和负载电流值预测得到,使控制算法可以提前一拍进行,这样也避免了设置专门的电容电流传感器。由于积分控制的引入,改善了状态反馈控制的稳态精度,克服了早先提出的类似方案在加载时的电压跌落问题。居于控制系统最外层的重复控制器可以保证逆变器即使带非线性负载也能保持高度正弦的输出电压。实验表明该方案可同时实现高动态响应和高稳态波形精度,适用于UPS等需要高性能输出电压控制的场合。     

带状态观测器的逆变器增广状态反馈控制和重复控制

提出了一种带状态观测器的逆变器增广状态反馈控制和重复控制技术.在分析了单相逆变器的连续时间和离散时间模型之后,详细介绍了逆变器的增广状态反馈控制的原理和设计方法.为了减少检测装置和提高数字控制系统的性能,设计了基于电容电压和电容电流的状态观测器.最后简单介绍了逆变器的重复控制技术,并且设计了带状态观测器的逆变器增广状态反馈极点配置和重复控制复合控制系统.实验结果验证了应用该控制方法的逆变器能够得到良好的稳、动态性能.     

基于状态积分反馈的大功率逆变器 复合重复控制策略

文中提出一种基于状态积分反馈的大功率逆变器复合重复控制策略,利用积分状态反馈改善逆变器动态特性,利用重复控制优化输出电压波形质量,从而在复杂工况的独立运行中,实现了大功率逆变器的波形质量优化与动态性能改善,解决了大功率逆变器较低开关频率带来的输出特性控制难题。文章首先建立了大功率逆变器在离散域下的数学模型,基于该模型优化设计了状态积分反馈控制参数与重复控制器,进而建立大功率逆变器仿真模型,分别验证上述控制策略在突加突减阻感性负载、非线性负载和不对称负载等三种典型工况下的输出电压特性,仿真结果表明所提控制策略的有效性与可行性。     

基于状态反馈与谐振控制的逆变器控制技术

传统的电压型无源逆变器常用于不间断电源(UPS)系统等需要高性能输出电压控制的场合。电压型逆变器每相接LC滤波器输出交流电压,在逆变器中,由于2阶LC滤波器的存在,空载或带有谐波污染的负载对逆变器输出电压特性不利,故此处采用输出电压反馈抑制谐振问题。同时为了提高输出电压的动态性能和精度,电压环采用谐振控制器。实验验证了这种基于状态反馈与谐振控制的方法的有效性。     

基于等效内部阻抗的单相电压控制型逆变器控制策略

对于大量分布式电源接入配电网引起的高渗透率问题,传统的电流控制型逆变器在电网电压及频率的调节、电网故障时无缝切换等方面存在困难,为此提出了一种单相电压控制型策略。通过控制环路的设计和控制参数的设定,使得等效阻抗精确可控,且从外特性上可模拟同步发电机的频率及电压控制特性,使逆变器具备调节电网电压和频率的功能,提升电网对分布式电源接纳能力。仿真及实验结果验证了控制策略的有效性。     

基于重复控制的电压源型逆变器输出电流波形控制方法

该文将重复控制和状态反馈方法用于一种混合有源电力滤波器中的电压源型逆变器的输出电流波形控制，其中状态反馈环节保证了系统的稳定性，而重复控制环节提高了输出电流波形的跟踪精度。文中详细分析了控制器的设计思路和频率特性。实验结果表明采用该方法后，可以取消逆变器输出滤波器中的电阻元件，减小运行损耗，同时显著改善滤波效果，适合于高电压大电流场合的谐波治理。     

单Buck型逆变器状态反馈线性化最优控制

为了研究单Buck型逆变器非线性系统的二次型最优控制方法,提出一种状态反馈精确线性化和二次型相结合的最优控制方法;建立以状态空间平均法的单Buck型逆变器系统动态模型,采用状态反馈精确线性化方法,并给出状态反馈表达式,实现逆变器系统线性化;依据无源性控制思想,给出二次型最优控制控制器的分析与设计和无源性能量函数对优化Q和R取值方法;仿真和实验结果验证了其控制方法的正确性,同时表明该线性化控制策略系统稳定,输出电压畸变小,具有良好稳态与动态性能和强鲁棒性;线性化使其控制系统结构简单,成本低,易于实现。     

基于积分环节电压微分反馈的逆变器重复控制策略

提出一种积分环节电压微分反馈控制和重复控制相结合的逆变器输出电压数字化控制方案.在不使用电流传感器的前提下,本文提出的补偿器内环能在离散域任意配置逆变器极点位置,大大改善逆变器的动态性能;重复控制外环则致力于稳态精度的提高.积分环节的引入能加强逆变器的抗扰动能力,提高补偿器内环的稳态精度,克服电压微分反馈控制结合重复控制方案引起的"瞬态"电压跌落问题.该方案在一台基于DSP TMS320F240控制系统的逆变器上得到验证,实验结果证明在仅使用输出电压反馈的前提下,该方案能得到高质量的输出波形.     

基于重复控制和状态反馈的三相逆变器最优预见控制

针对离网逆变器带非线性负载时输出电压存在畸变问题,该文提出一种基于六倍频重复控制器与最优预见控制的复合控制策略,将六倍频重复控制器具有的无差调节和快速调节的优势与最优控制的线性二次型设计方法相结合,仅给定控制加权矩阵和输出加权系数就可求解出状态变量、重复控制器和指令的反馈系数,并保证系统稳定。根据被控对象的状态空间方程和六倍频重复控制器,设计扩大误差方程,将重复控制器参数设计问题转化为线性二次型问题,并通过黎卡提方程对控制参数进行最优整定。最后,搭建一台容量为10kV·A的样机,验证该文所提方法的有效性。     

基于状态反馈的LCL型逆变器解耦控制策略

为实现带LCL滤波器的三相电压源型并网逆变器(VSI)的无静差控制,通常采用abc/dq变换将静止坐标系转换为同步坐标系,但这种变换存在dq分量间的耦合问题。因此提出了一种基于双电感电流和电容电压反馈的三闭环解耦控制策略,该策略采用状态反馈实现了多输入多输出(MIMO)线性时不变系统动态解耦,不仅有效解决了dq分量间的耦合问题,而且在保证较高的入网电流质量的条件下改善了系统动态性能。仿真和实验结果均验证了该控制策略的可行性和有效性。     

基于状态反馈控制和重复控制的逆变电源研究

提出了一种基于状态反馈控制和重复控制的新型逆变电源系统。系统利用状态反馈极点配置获得了电压跟踪控制的快速性,利用重复控制较好地抑制了非线性负载工况下的电压畸变。     

高性能单相电压源逆变器的输出控制

提出了一种多环反馈加电流前馈的单相逆变器控制方案,该方案使单相逆变器在空载和负载情况下输出电压的幅值和相位均能完全跟踪正弦给定.文中介绍了该方案的理论依据,给出了参数计算方法,并搭建了一台40kVA的实验样机,实验结果验证了该方案的有效性.     

基于小型风力系统的单相电压型逆变器控制研究

提出了一种基于小型风力发电系统的单相电压型并网逆变器d-q控制算法。该方法将常应用于三相逆变器中的d-q算法应用于单相电压型并网逆变器。一般来说,应用d-q算法至少需要独立的两相。该文依据正交虚拟电路的概念建立逆变器的第二相,获得独立且正交的两相。理论上,逆变器的输出电压可以达到无穷大的开环增益,从而消除了逆变器在输出电流基波频率时的稳态误差。该文在Matlab-Smulink中对该系统的控制器进行了设计,并取得了较好的稳态及动态性能。     

基于双环控制的单相电压型PWM逆变器建模与仿真

研究了基于双环控制的单相电压型PWM逆变器在Matlab/Simulink下的建模与仿真。基于状态空间平均法建立了单相电压型PWM逆变器的数学模型,提出了电压电流双环控制策略,构建了10 kVA单相电压型PWM逆变器的Simulink模型,并进行了特性仿真。仿真结果表明,在不同运行条件下,基于该控制策略的逆变器动态响应快,鲁棒性强,输出电压总谐波畸变率低。     

基于双环控制的单相电压型PWM逆变器建模与仿真

本文研究了基于双环控制的单相电压型PWM逆变器在Matlab/Simulink下的建模与仿真。基于状态空间平均法建立了单相电压型PWM逆变器的数学模型,提出了电压电流双环控制策略,构建了10kVA单相电压型PWM逆变器的Simulink模型,并进行了特性仿真。仿真结果表明,在不同运行条件下,基于该控制策略的逆变器动态响应快,鲁棒性强,输出电压总谐波畸变率低。     

基于重复控制优化的单周控制电流反馈模式

为了解决单周控制传统模式只能同时补偿谐波和无功,而无法单独补偿的问题,同时进一步优化补偿效果,提出了一种新型的基于重复控制优化的单周控制（OCC）电流反馈模式。将单相三电平变换器作为研究对象,分析了OCC传统模式的基本原理及其控制目标方程,在此基础上深入研究了OCC电流反馈模式,构造了虚拟的三相电流,采用dq法检测负载电流,并借助重复控制优化系统性能。仿真结果表明：不仅补偿效果较好,而且还可以工作于只补偿谐波、只补偿无功及其同时补偿谐波和无功三种补偿模式,从而验证了其有效性和可行性。     

基于状态观测器的单相并网逆变器复合控制

针对光伏并网逆变器的特定次谐波抑制与控制延时补偿,提出了一种基于状态观测器的准比例谐振（Quasi-proportional Resonant, Quasi-PR）控制加重复控制（Repetitive Control, RC）的复合控制策略。其中,准PR控制器用于实现对并网电流基频分量的无静差控制,重复控制器用于抑制特定次谐波分量;同时,考虑到系统的控制延时,采用状态观测器进行延时估计,并基于状态观测器设计了合适的延时补偿环节;此外,针对LCL的谐振尖峰,进行基于电容电流反馈的有源阻尼。最后通过仿真与实验,验证所提复合控制策略的可行性与有效性。     

高性能单相电压型逆变器输出控制实验研究

针对单相电压型逆变器固有的输出电压幅值和相位落后于给定的问题,采用了一种多环反馈加前向通道前馈补偿的控制方案,该方案使逆变器在空载和负载下,其输出电压的幅值和相位均能完全跟踪正弦给定,同时使系统具有优异的稳压特性、动态特性和对非线性负载的适应性.介绍了该方案的理论依据,并搭建了一台2kVA的实验样机.实验结果证明了该方案的有效性.     

基于双环控制和重复控制的逆变器研究

研究了一种基于双环控制和重复控制的逆变器控制技术，该方案在电流环和瞬时电压环之外附加了一个重复控制环：在实现输出电压解耦和扰动电流补偿后，根据无差拍原理设计的双环控制器使逆变器达到了很快的动态响应速度；位于外层的重复控制器则提高了稳态精度。该方案在一台基于DSP TMS320F240控制系统的PWM逆变器上得到验证。     

基于状态观测器的中频逆变器双环控制方案

针对时间延迟对中频逆变器性能的影响,提出了一种基于状态观测器的双环控制方案,并在双环之外加入重复控制器.PI双环使系统具有快速的动态响应能力,重复控制环则提高了系统的稳态波形.最后,在一台采用DSP控制的中频逆变电源样机上得到的实验结果表明,该方案可以达到满意的稳态和动态效果.