三相电压型PWM整流器自抗扰控制

针对三相电压型PWM整流器本身的非线性特点,提出一种非线性控制策略.采用自抗扰控制技术设计了电压和电流控制器,具有鲁棒性强的特点.通过电压控制器对负载扰动进行补偿,消除了负载扰动带来的输出直流电压稳态跟踪误差.三相电压型PWM整流器的开关信号利用空间矢量脉宽调制方法生成.仿真结果表明,本文所提控制策略是有效的     

智能仪表标准电流信号输出电路设计

电流信号被广泛应用于仪表信号的输出。为了给智能仪表提供廉价标准电流信号输出接口,可以使用RC低通滤波器,从PWM中分离出与占空比成正比的线性直流电压信号。此电压信号经过由放大器组成的压/流转换产生稳定的标准电流信号。同时,为了方便量程校准,仪表采用软件和硬件相结合的方法,对表征输出电流信号大小的电压进行数模转换,用软件的方法确定量程的上下限。从而使整个标准电流输出电路对所用元件的参数不敏感且结构简单、校准方便、也降低了成本。     

SVG的一种控制策略研究

论文分析了SVG传统控制方法的局限性,研究了闭环动态无功功率控制以及功率单元直流电压平衡控制的新策略。基于功率单元的数学模型和瞬时无功功率理论,论文将参考电流信号直接变换为电压参考信号,省去了传统双闭环控制中的电流-电压转换器。另外,利用在参考电压矢量中叠加一个与输出电流矢量平行的有功电压矢量用来控制功率单元的直流电压平衡。仿真模型参数为 SN ＝±4MVar、UN ＝10kV ,N＝12,Y 连接。仿真结果证明,论文的方法能在突加额定负载下实现SVG从感性无功功率变换到容性无功功率（或反之）的稳定输出,同时即使在过渡过程中也能保持所有功率单元直流电压平衡。     

基于STM32的开关电源模块并联供电系统

本设计以STM32单片机为主控元件产生PWM脉冲,双向DC/DC电路为核心电路,利用以IR2103芯片为主的驱动电路控制双向DC/DC电路中场效应管的开关。电路采用闭环反馈控制,高精度的INA282作为采样电路核心芯片输出反馈信号,单片机根据反馈信号对PWM做出调整,对并联供电系统的输出电流电压进行稳定的步进调整,从而实现稳压输出及电流的不同比例分配。该系统的输出误差和负载调整率低,具有过流保护功能,经测试系统能输出稳定直流电压8V,电流误差绝对值小于2%,供电效率达到70%以上。     

新型有源电力滤波器控制策略的研究及其EMTP仿真

文章提出了一种新型的电压源型有源电力滤波器控制策略,详细介绍了该控制策略的设计方法,并给出了其配置和控制框图。该控制策略采用基于直流电压控制和无功电流反馈的控制方法直接控制输出电流,避免了有功、无功功率的复杂计算。EMTP-Scope view仿真结果表明,该电压源型有源电力滤波器控制策略可有效补偿谐波电流和无功电流。     

三相可控整流并联系统环流的抑制研究

三相可控整流并联电路中由于控制与器件不能实时响应、零序开关占空比不同步和器件参数不相同等将导致环流的产生。采用一种统一电压调节器控制方法,即将各并联模块的外环电压调节器独立出来,形成统一电压调节器,通过对并联系统闭环电流的控制实现三相可控整流器的并联均流。对三相PWM整流并联系统进行了小信号建模,分析了其环流产生的原因,通过仿真验证了环流为0.12 mA,输出直流电压纹波电压为输出电压的0.2%;同时负载突变时,0.03s内电压值就恢复到给定值,其输出直流电压的变化量为2.8%,有较好的稳定性。     

基于瞬时值采样交流电流电压变送器

对如何提高交流电流和交流电压变送器的响应速度进行了研究.提出一种基于瞬时值采样原理组成交流电流和交流电压变送器的设计方案.方法是对交流电流变换器或交流电压变换器二次电压的每个周期定点采样保持,然后对采样保持的电压进行比例运算,获得与交流电流变换器一次电流或交流电压变换器一次电压有效值成比例的直流电流或直流电压输出.文中论述了其基本原理,介绍了其电路组成,讨论了其参数设计,并且通过仿真结果证明了其可行性.按该原理组成的交流电流或交流电压变送器不仅可有效地提高响应速度,缩短响应时间,而且结构简单,成本低,精度高,在自动控制和电力系统继电保护中均有一定的实用价值.     

测量电路与单片机

传感器输出的主要是电信号,如电压、电流、频率、脉冲宽度调制信号等,其中大多是直流电压信号。由于信号电压往往很小,需用放大器将信号放大。同时传感器往往有零输出及非线性误差,为了提高测量精度需要调零及非线性补偿。采用硬件实现非线性补偿较复杂,调整也麻烦。同时传感器的输出特性还随环境温度的变化而改变,即有一定的     

不平衡工况矩阵变换器前馈补偿闭环控制

研究优化供电系统质量,为保证电网电压非正常工况下矩阵变换器(MC)的安全稳定运行,为了补偿输入不平衡和抑制谐波,提出一种带前馈补偿的双空间矢量闭环控制策略.通过检测虚拟直流电压值的变化实时调节空间矢量调制系数实现前馈补偿;将实际输出电压和期望输出电压的偏差作为负反馈加到下一个采样周期的开关调整函数矩阵中,实现输出电压负反馈闭环控制.仿真结果表明:具有前馈补偿方案的闭环控制策略,可以有效抑制矩阵变换器在电网电压非正常工况下输出电压及输入、输出电流波形的畸变,谐波含量明显减少.从而验证了控制方案的正确性.     

基于反馈控制的矩阵整流器研究

针对矩阵整流器输入电压不平衡和电压跌落的情况会对输出直流电压产生影响,采用一种带反馈控制策略的电流空间矢量调制算法。对实时检测输出的直流电压值与目标电压进行比较,再采用比例积分控制动态调整调制系数,保证输出电压平均值与设定值一致,同时抑制纹波。在Matlab/Simulink平台上建立模型,设定三相输入电压平衡、三相输入电压不平衡和电压跌落等情况进行仿真,仿真结果验证了所研究控制策略的正确性和有效性。     

霍尔电压传感器纹波效应及非线性误差的综合校正

某些霍尔电压传感器在测试含有高频谐波的直流电压量时,存在着由纹波效应等原因引起的严重非线性误差问题,本文提出一种基于神经网络信息融合技术的传感器误差综合校正法.该法直接从传感器输出信号中提取纹波电压特征量,不需要附加检测传感器.将纹波电压作为非目标参量,输入电压作为目标参量,理想输出作为目标值,通过神经网络的训练后,获得了校正后网络的权值和阀值.仿真实验结果表明,采取从输出信号中提取融合信息的方式,利用神经网络的信息融合功能,能逼近一个校正平面,从而较好地解决了传感器误差综合校正问题.     

Cuckoo search (CS)-NFC-based UPQC for compensating voltage sag of nonlinear load

In this paper, a cuckoo search (CS) algorithm-based neuro-fuzzy controller (NFC) is developed to improve the performance of unified power quality conditioner (UPQC). The CS algorithm is used for optimising the output of neural network (NN) so that the classification output of the NN is enhanced. The inputs of the networks are error and change of error voltage of the PQ issue signal of nonlinear load which are calculated by comparison with the reference signal. Next, the output of network, i.e. regulated (compensated) voltage, is optimised by the CS algorithm. From the output of CS, an optimum rule-based fuzzy interference system is developed and the PQ problem is compensated. The CS-NFC-based UPQC is implemented in MATLAB/Simulink and the PQ issue clearing performance is analysed. The PQ issue clearing performance of proposed UPQC is compared with traditional UPQC, NFC-UPQC, GA-NFC-UPQC and adaptive GA-NFC-UPQC. The CS-NFC-based UPQC controller has lesser error deviation of 2.8% with traditional UPQC, 2.12% with NFC, 1.7% with GA-NFC and 0.6% with adaptive GA-NFC.     

基于应变式传感器的压电陶瓷定位系统设计

基于压电陶瓷驱动的纳米扫描和定位系统,是原子力显微镜系统的关键部件。本文设计了基于电阻式应变传感器(SGS）的压电陶瓷微纳米位移定位系统。该系统在硬件上采用仪表放大器对SGS应变信号进行RF滤波、放大、模拟滤波处理得到与压电陶瓷位移变化线性相关的电压信号,该信号由高精度AD采集,并通过控制器输出到上位机软件MATLAB中进行噪声分析、FIR数字滤波去噪、线性度分析。实验结果表明,该位移检测系统输出电压噪声峰峰值小于0.5mV,输出非线性误差小于0.06%,可实现2nm的位移分辨率。该定位系统可以应用于原子力显微镜的开发中。     

一种新型的二元函数分段插值误差校正方法

在对仪器系统误差各种校正方法分析的基础上,从二元函数泰勒级数展开式的模型出发,根据测量仪器输入输出的特定关系,提出了一种适用于交流电参量测量仪器系统误差校正的方法:先根据被测输入电压值进行分段插值校正,再根据被测信号的频率值进行分段插值校正.实验证明了该种方法编程容易实现,校准方便且效果好,具有一定的实用性.     

Boost功率因数校正器中输入电流波形失真分析与抑制

讨论了平均电流控制的Boost功率因数校正器中输入电流波形失真的机理,从理论上推导了前馈电压和输出电压中二次谐波电压对电流基准信号产生的影响,对前馈滤波器和电压反馈回路控制参数的设计进行了详细的讨论,采用控制芯片UC3854制作了一台输出功率为2000W的原理样机,通过原理样机输入电流波形的频谱分析,验证了分析方法和参数设计的正确性。     

一种基于电容应变式传感器的信号调节电路

电容应变式传感器是一种结构型传感器,是依赖其结构参数的变化实现信息转换,将电容的变化转化为输出电压的变化。基于这一原理,利用虚拟电子仿真软件设计了电容式传感器信号调节电路,并进行应用仿真。通过仿真可以看出,输出电压的实际值与测量值的接近程度非常高,非线性误差很小,性能优越,灵敏度较高。     

Improving the error backpropagation algorithm with a modified error function.

This letter proposes a modified error function to improve the error backpropagation (EBP) algorithm of multilayer perceptrons (MLPs) which suffers from slow learning speed. To accelerate the learning speed of the EBP algorithm, the proposed method reduces the probability that output nodes are near the wrong extreme value of sigmoid activation function. This is acquired through a strong error signal for the incorrectly saturated output node and a weak error signal for the correctly saturated output node. The weak error signal for the correctly saturated output node, also, prevents overspecialization of learning for training patterns. The effectiveness of the proposed method is demonstrated in a handwritten digit recognition task.     

PCI控制的九开关逆变器及谐波补偿控制研究

针对独立电源系统中,传统逆变电路与谐波补偿电路为两个并联式三相电压型逆变器,存在生产成本高、体积庞大、PI控制策略下逆变输出电流质量较差等问题。提出一种逆变与APF谐波补偿一体化的九开关控制拓扑结构,同时对九开关逆变器采用PCI控制策略,可在 坐标系下追踪交流信号减小稳态误差。通过Matlab/Simulink环境中的仿真研究表明,该控制方案能实现交流信号幅值和相位零稳态误差,加快系统的动态响应,明显减小电流信号的波动,保证了系统的稳态和动态性能。同时,系统谐波补偿效果较好,THD值下降,输出得到稳定的三相正弦交流信号,证实了该方法的有效性。     

Passivity‐based control for large‐signal stability of high‐order switching converters

This article presents a new passivity‐based control law that stabilizes the output voltage of a high‐order DC‐DC converter. Such nonlinear control law assures robust large‐signal stability, provides zero steady‐state error despite uncertainty in converter parameters and has enough degree of freedom to satisfy the usual transient specifications of DC‐DC converters. This new integral control is derived in three steps. First, a static law is obtained. Second, a positive semidefinite storage function is synthesized to guarantee zero steady‐state error of the output voltage. Finally, the storage functions of the first two steps are combined to derive the new control law for high‐order DC‐DC converters. Copyright © 2011 John Wiley and Sons Asia Pte Ltd and Chinese Automatic Control Society     

一种多功能正弦信号发生器的设计

介绍了一种以FPGA和单片机为控制核心,基于调制原理配合使用DDS专用芯片AD9851,实现了一种多功能正弦信号发生器。实现了在30Hz～12MHz频率范围内正弦信号的无失真输出,且在输出端接50Ω功率电阻的条件下,输出电压峰峰值在5.8V～6V范围内。系统还具有AM、FM、ASK、FSK、PSK调制的功能,整体工作稳定,界面友好,操作简单。