基于ARX模型的笼型异步电机控制策略研究

针对笼型异步电机控制系统中时变、非线性的特点,提出了以ARX模型为核心。模型参考自适应控制策略为基础的笼型异步电机的控制策略。所提出的控制策略对于电机参数变化和系统干扰具有较好的鲁棒性。通过仿真和样机试验,对所提出的控制策略进行了验证。     

改进的动态电压恢复器控制策略研究

简要分析了动态电压恢复器（DVR）的开环控制策略,指出了该控制策略对系统的不利影响。提出了一种基于干扰电压前馈的新的控制策略,增加了系统的稳定裕度,提高了系统的动态响应速度。并通过仿真验证了改进控制策略下DVR补偿的有效性。     

基于RBF的VSG转动惯量和阻尼系数自适应控制策略

虚拟同步发电机(virtual synchronous generator,VSG)通过控制策略使电力电子变换器具备同步发电机的转动惯量和阻尼系数,但这两个参数在调节过程中与频率为非线性关系,传统方法都将其作为线性关系来设计控制策略。该类控制策略只能粗略调整两个参数,且调节频率过高。针对这一问题,文章提出了一种基于径向基函数(radial basis function, RBF)神经网络的VSG转动惯量和阻尼系数协同控制策略,通过人工智能算法改进传统控制策略。从VSG数学模型、输出特性和小信号模型三个角度对转动惯量和阻尼系数控制方法进行了分析,给出了对应参数的取值范围;并针对VSG特有的非线性关系建立了双输入双输出的RBF神经网络控制策略;最后,通过MATLAB/Simulink仿真比较传统策略与文章提出的控制策略的瞬态响应,验证所提控制策略的有效性。     

电流跟踪型PWM逆变器的SVPWM控制策略研究

通过对电流跟踪型PWM逆变器的研究,提出了一种新型基于误差电流矢量的SVPWM控制策略。该控制策略能在稳态时抑制电流高频开关谐波,在动态时又能保证电流快速响应。通过仿真,从定子磁链轨迹、定子电流谐波含量和电磁转矩脉动3个方面,将新的控制策略与双滞环电流控制策略进行了对比研究。实验结果证明了新控制策略的正确性和有效性。     

双半桥双向DC/DC变换器分析和控制

研究了双半桥双向DC/DC变换器的工作原理和控制策略。首先分析了该拓扑的工作原理及正向工作模式,然后推导了变换器输出功率与移相角、占空比及开关频率的关系,并给出了软开关的实现条件,再分析了环流的产生机理及影响因素,提出了抑制环流的方法,并提出了PWM加移相的控制策略和调整开关频率相结合的控制策略,最后通过对不同控制策略仿真,验证了该控制策略的可行性。     

微网无缝切换控制策略研究

为缓解微网模式切换时带来的电压、电流冲击,通过对微网无缝切换关键技术分析,提出基于频率扰动的微网有差预同步控制方案。为保证储能逆变器控制策略同步平滑切换,提出了基于VSG及电流权值调节的无缝切换控制策略。为实现控制策略的软转换,令VSG控制与PQ控制共用电流内环,并通过电流权值调节2种控制策略的外环参考电流实现平滑过渡,保证了控制策略与PCC点开关的同步切换,避免了物理开关切换造成的电压、电流冲击,有利于微网的稳定运行。仿真验证了所提控制策略可行性和有效性。     

采用虚拟功率下垂特性的多环控制策略的微电网研究

文中在二端口功率传输模型基础上,分析了微电网常规的下垂控制策略,发现线路呈现不同状态时,常规控制策略控制下的有功功率和无功功率耦合性较强。针对功率耦合问题,探究了一种采用坐标旋转的虚拟功率控制策略,通过坐标旋转正交变换矩阵,完成在耦合条件下的功率解耦。同时,在此基础上研究了逆变器的多环控制策略,提出了采用虚拟功率的双环控制策略。通过Matlab/Simulink对所提出的模型进行了仿真研究,验证了结果的有效性。     

海上风电场采用柔性直流输电接入电网的控制策略研究

为了稳定海上风电场的交流电压,给出了一种基于RLC滤波器的送端VSC控制策略。讨论了通过转速控制器降低低频的轴系振荡。针对不同类型的故障,提出了风机故障穿越下的控制策略。在PSCAD/EMT-DC软件下,模拟了一个由双馈风机组成的150 MW风场通过VSC-HVDC并入系统。针对提出的控制策略进行了仿真,介绍了仿真结果。     

一种用于并网三相变换器的电流应力优化控制策略研究

针对含高频变压器结构的三相双向AC/DC变换器,提出了一种电流应力优化控制策略,其中前级双有源桥采用基于三重移相控制的电流应力优化控制策略,后级全桥逆变器采用脉冲宽度调制方式。与传统的移相控制相比,针对并网双向AC/DC变换器提出的控制策略显著降低了电流应力,所提优化控制策略减少了直流侧中间电容,降低了双向变换器的设计成本和体积,提高了系统功率密度。通过Simulink/MATLAB对所提出的控制策略进行了仿真验证。     

可控串补自适应模糊阻尼控制策略的设计与仿真

通过对含可控串补（TCSC）系统阻尼特性的分析,依据运行点位置和偏差大小对清晰化过程和控制策略进行自动应调整,提出了TCSC自适应模糊阻尼控制策略的设计方法。通过对系统在不同负荷水平及不同干扰下的时域仿真,表明了所提出的自适应模糊阻尼控制策略具有良好的鲁棒性。     

基于空心杯电机的SPWM与SVPWM研究

<正>弦脉宽调制(SPWM)与空间矢量脉宽调制(SVPWM)都是目前常用的调制模式,被广泛应用于各种交流电机的调速系统中。空心杯电机,由于其便捷的控制特性,作为高性能的传动机构,代表了交流电机的发展方向之一。理论分析两种调制方法的特点,并通过分析试验条件,提出在开环变频的条件下对两种调制方法进行比较。基于英飞凌XC164CM完成了软、硬件试验平台的建立,通过对空心杯电机进行变频调速来比较两种调制方法。试验结果表明,采用SVPWM可以提高电源的利用效率,有效减小电机的脉振;在稳态时,对于同一种调制方式的线性调制比越大,相电流的幅值越大。     

无铁心HALBACH阵列对盘式永磁同步电机控制性能的影响

从对无铁心绕组及Halbach阵列永磁磁钢自身性能特点的分析出发,分析了无铁心Halbach阵列对永磁同步电机控制性能的影响,并与传统永磁同步电机进行了对比分析.     

基于Halbach阵列盘式无铁心永磁同步电机优化设计——楔形气隙结构电机

从优化结构角度出发,提出基于Halbach阵列楔形气隙盘式无铁心永磁同步电机,该类电机具有效率高、重量轻、噪声低、结构简单等优点,通过改变气隙结构以进一步提高盘式无铁心永磁同步电机的气隙磁密,达到提高电机性能的目的.利用FEM方法对16极盘式永磁同步电机进行建模,选取不同的空气罩尺寸来分析比较,确定适合的求解域,进而对均匀气隙与楔形气隙两种结构进行了静态气隙磁场分析比较.实验结果表明,样机出力由均匀气隙结构200W提高至楔形气隙结构的250W,效率由91.8%升高到92.4%,功率因数由0.985提高到0.993,优化设计达到了目的.     

串联谐振高频链逆变电源的模糊控制仿真

串联谐振高频链逆变电源是。种性能优良的逆变电源,采用判断偕振僧能量多少的方式进行电压、电流圾例环控制。根据谐振槽能量多与少进行判断的特点,本文采用了电压外环PI控制进行输出电压稳压控制,电流环采明模糊摔制的方法对谐振槽能量多少进行判断。通过仿真研究,证实了模糊控制方法得可行性和实用性。     

特种永磁无铁心电机试验系统的设计

针对永磁无铁心电机的应用特点,为满足该电机出厂试验和型式试验的要求,设计了基于静止变频电源的电机试验系统。试验系统采用数字化检测和控制技术,实现实时数据采集和智能控制,完善的人机界面和开放的通讯能力,丰富的数据管理系统,用户使用非常方便;试验系统采用能量循环方式,可节约大量电能;系统操作简单,可有效降低操作人员劳动强度。结果验证,所设计的电机试验系统达到了设计要求,具有较好的经济效益和社会效益。     

A novel quasi‐Z‐source indirect matrix converter

A new type of three‐phase quasi‐Z‐source indirect matrix converter (QZS‐IMC) is proposed in this paper. It uses a unique impedance network for achieving voltage‐boost capability and making the input current in continuous conduction mode (CCM) to eliminate the input filter. The complete modulation strategy is proposed to operate the QZS‐IMC. Meanwhile, a closed‐loop DC‐link peak voltage control strategy is proposed, and the DC‐link peak voltage is estimated by measuring both the input and capacitor voltages. With this proposed technique, a high‐performance output voltage control can be achieved with an excellent transient performance even if there are input voltage and load current variations. The controller is designed by using the small‐signal model. Vector control scheme of the induction motor is combined with the QZS‐IMC to achieve the motor drive. A QZS‐IMC prototype is built in laboratory, and experimental results verify the operating principle and theoretical analysis of the proposed converter. The simulation tests of QZS‐IMC based inductor motor drive are carried out to validate the proposed converter's application in motor drive. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd.     

无电压限幅环节的无传感器永磁同步电机矢量控制技术

在电机高速弱磁或过载要求高的情况下,需要通过脉冲宽度调制(PWM)的过调制运行提高直流母线电压利用率。基于磁链观测的无传感器永磁同步电机矢量控制(磁场导向控制,FOC)技术具有算法简单、易实现等优点,但在过调制的情况下电压限幅环节会引起磁链观测及转子位置角估算误差。为提高PWM过调制情况下系统的控制性能,对传统的FOC控制框图进行了改进,省去了电压限幅环节并利用由占空比计算的实际电压对定子磁链进行估算。MATLAB仿真验证了改进方法的有效性。研究结果表明:该方法充分利用PWM调制自有的限幅特性,既能简化控制算法又能提高磁链观测精度,具有较好的技术经济性能。     

双馈风电机组PWM整流器控制方法的研究

基于双馈风力发电机组在运行的过程中,随工况的变化,功率变换器应具有能量双向流动、交-直-交变换效率高、直流环节电压稳定等要求出发,以三相PWM电压型(VSR)整流器为基础,分析了PWM整流器的基本原理,并建立了在三相静止坐标系下的变换器数学模型,应用电压矢量定向控制技术,并采用电压电流双闭环控制模式以及SVPWM调制方法构建了功率变换器系统,通过Sim Power Systems和Simulink仿真实验,确认了所采用的控制方法可行,对直流环节电压有较好的稳定作用,可实现机网侧能量双向变换控制以及具有单位功率因数等特点。     

Dynamic Control of a Self-Controlled Synchronous Motor Drive System

Dynamic performance of a speed control system containing a self-controlled synchronous motor is analyzed in detail. It is shown that a field voltage control combined with a margin angle control secures safe commutation of the inverter during transients that cause a large variation in the dc link current and that a current limiter enables the motor speed to change almost linearly at a maximum torque. A simple and efficient control strategy for a fast speed response without an overshoot is then proposed, and the effectiveness of this proposed control as well as the field voltage and margin angle controls is confirmed by experimental investigation.     

双向准Z源逆变器驱动永磁同步电机的快速有限集模型预测控制

双向准Z源逆变器驱动永磁同步电机(PMSM)系统在兼具Z源逆变器和PMSM优点的同时,还可实现能量的双向流动。针对双向准Z源逆变器驱动PMSM系统的特点,提出一种快速矢量选择有限集模型预测电流控制(FCS\|MPCC)策略。由双向准Z源网络直流链电压闭环与PMSM电磁功率前馈生成电感电流参考值,由电机转速闭环生成电机电流参考值。通过预测直通(ST)及非直通(NST)状态下的电感电流值并引入电感电流子代价函数以确定是否选择ST状态,进而实现对直流链电压的控制。在NST状态下,结合空间电压矢量脉宽调制策略,仅使目标电压矢量所在扇区的4个矢量参与PMSM定子电流预测和代价函数计算,以选择最优的开关状态,在实现对PMSM转速控制的同时减小在线计算量。仿真结果表明,所提控制策略可实现对双向准Z源逆变器的升压及PMSM牵引或制动工况下的转速控制,系统具有良好的稳态及动态性能。