基于重复控制的无差拍光伏并网逆变器设计

传统无差拍电流预测控制依赖于精确的离散化电网数学模型,导致电流出现稳态误差,特别是电感变化超过一定范围会使系统不稳定,在全数字控制中存在采样延时,系统鲁棒性差。为此,提出了一种改进型无差拍预测控制方法结合重复控制,有效地消除并网电流的指令误差和扰动误差,提供高质量的稳态波形。经仿真验证,能有效抑制传统控制方法采样延时对其影响,具有响应快速、稳态精度高、电流畸变率(THD:Total Harmonic Distortion)小等优点,同时避免了超调与震荡的缺点。     

无差拍控制在光伏发电并网逆变器中的应用

输出波形作为一个评判逆变器优劣的标准之一,已经有很多相关的控制策略。无差拍控制作为一种受干扰影响小,控制过程不会出现过冲且开关频率不变等优点的控制方式,已经在很多方面得到应用。该文首先对无差拍原理进行分析,并对获得PWM的占空比过程进行了推导,给出了参考电流的得到方法,最后在MATLAB上就所得系统进行建模仿真。     

电压型逆变器的无差拍控制技术研究

在阐明了无差拍控制电压型逆变器基本原理的基础上，研究了该控制方案的特点。通过对闭环系统极点，零点分布的分析，得出了系统鲁棒性较差等结论，对可以提高系统鲁棒性的仿真结果进行了分析。     

电压型逆变器的无差拍控制技术研究

在阐明了无差拍控制电压型逆变器基本原理的基础上,研究了该控制方案的特点．通过对闭环系统极点、零点分布的分析,得出了系统鲁棒性较差等结论,对可以提高系统鲁棒性的方案的仿真结果进行了分析．     

永磁同步电机的改进无差拍预测抗扰前馈控制

针对永磁同步电机无差拍预测电流控制在实际运行中,由于所依赖的电机模型参数随负载的变化存在不匹配缺陷从而限制系统电流环性能的问题,提出一种无差拍预测电流控制与扰动前馈补偿相结合的改进控制策略。首先,以转速与负载转矩为状态变量,选取积分滑模面作为滑模切换面,与传统指数趋近律结合,设计一种滑模负载转矩观测器以实现对负载转矩的实时辨识;然后,设计一种可快速收敛的自适应系数指数趋近律以提高负载转矩观测器性能,实现速度误差的快速收敛与负载转矩的快速观测,减小观测转矩的抖振;最后,将观测所得负载转矩前馈补偿至电流控制器,以实现对模型参数不匹配及负载变化等扰动的有效补偿,同时进一步提升电流与电磁转矩对参考值的趋近速度、并减小系统抖振。数值仿真结果表明：该策略在标称参数下可使系统稳定运行,当模型参数不匹配和负载变化发生时系统仍能稳定运行;相对传统策略,若电感衰减,加载超调减小约5%,减载超调减小约10%,加速时间减少约0.02 s;电感衰减与电阻增大时,加载超调减小约6.31%,减载超调减小约10.67%,加速时间减少约0.02 s,且有更小的抖振,系统抗扰性能进一步提升。     

基于三电平无差拍控制的光伏逆变器研究

本文针对光伏并网逆变系统,采用中点箝位型三电平拓扑结构的逆变器,降低了单个功率管的电压应力,提高了系统的可靠性;采用无差拍的电流控制策略,通过重复预测观测器检测预测误差并进行修正;在三电平空间矢量新型简化算法的基础上,搭建了Matlab仿真模型,结果验证了该光伏逆变系统性能良好。     

单相PFC电流无差拍控制的研究

针对H桥型单相功率因数校正(PFC)系统,提出了一种加入"零矢量"调制的电流无差拍控制及变速积分PID调节算法。该方案实现了网侧单位功率因数正弦波电流控制,从而减少了网侧电流谐波,并且能量可双向传输。由于采用了变速PID调节算法,因而使单相PFC获得良好的动态特性。通过实验装置,验证了该方案的正确性。     

基于预测控制的逆变器数字控制技术研究

针对当前数字控制逆变系统中控制延时和参数扰动等问题,文章将无差拍控制和重复控制相结合,提出一种预测电压控制算法.以单相全桥逆变器为控制对象,设计出预测控制策略并进行系统的MATLAB/SIMULINK仿真.仿真结果表明,该预测控制算法有效地改善了系统的暂态和稳态性能,满足一定的控制精度和实时性的要求,具有良好的应用价值.     

一种鲁棒脉宽调制的无差拍并网控制方法

在并网逆变器的无差拍电流控制中,逆变器输出滤波电感值变化和滞后一拍延时会直接影响并网电流的畸变率、系统稳定性与动态响应速度.对此,本文提出了一种鲁棒脉宽调制的无差拍并网控制方法,减小了因滤波电感值变化对并网电流造成的畸变,有效地解决了滞后一拍控制引入的延时问题,降低了系统闭环传递函数的特征根方程阶次,提高了系统的稳定性及动态响应速度.分析了滤波电感偏差系数对系统性能的影响,得到系统临界稳定的滤波电感偏差系数随着滤波电感的寄生电阻和线路等效电阻的增大而增大,随着采样频率的增大而减小的结论.综合考虑系统的稳定性与动态响应速度,给出了关键控制参数的优化选取范围.仿真和实验结果验证了所提方法的有效性.     

异步电动机定子磁链定向的转矩无差拍控制

异步电动机矢量控制方案是按转子磁链定向,控制性能易受转子参数变化的影响。而直接转矩控制虽定义在定子坐标系下,但由于对转矩没有采用线性调节而是代之以离散的＂砰—砰＂控制,必然会导致转矩脉动。本论文通过PI调节器来构造定子电流的励磁分量,成功避开了转子侧参数,实现对转矩的无差拍控制。     

扰动电压观测器与线性补偿策略相结合的死区补偿方法

为克服逆变器死区时间及开关的导通压降等非线性特性对永磁同步电机(PMSM)无传感器控制系统检测精度的影响,提出一种将扰动电压观测器与线性补偿策略相结合的新型死区补偿方法,对逆变器死区效应带来的不良影响进行抵消.搭建基于脉振高频电压注入算法的PMSM无传感器控制系统模型,分别加入新型死区补偿方法与普通线性死区补偿方法,并进行Simulink仿真分析.实验结果表明：加入新型死区补偿后,系统电流钳位现象得到缓解,转速估计误差减小20%左右,转子位置估计更为准确,证实了新型死区补偿方法的有效性.     

无波纹有限拍控制器的改进设计

无波纹有限拍控制器控制非最小相位对象时,会产生严重的瞬态响应,如负向超调和振荡．笔者利用参考输入前向通道附加零点配置技术,设计出了改进型无波纹有限拍控制器,该控制器不仅可以控制最小相位对象,而且可以控制一类具有位于右半Ｚ平面的共轭复数零点的二阶非最小相位对象－ 数字仿真表明,改进型无波纹有限拍控制器比原无波纹有限拍控制器具有更好的控制性能．     

基于新型前馈补偿的电压源型逆变器研究

研究了三相电压源型逆变器输出电压控制,分析了逆变器的非线性扰动和等效滞环继电器模型,提出了补偿量在线可调的前馈补偿控制系统模型.利用搜索控制器(SC),在给定电压不变条件下,通过消除不同开关频率定子电流基波幅值的差,在线确定由死区、电力半导体器件导通关断时间产生的脉宽误差.将功率开关和续流二极管通态电阻视为负载阻抗的一部分,将导通阀值产生的逆变器输出电压误差折算为等效的脉宽误差,并进行了补偿.最后利用合众达DSP F28335模拟器进行了实验,比较了脉宽误差补偿前后得到的定子电流波形,结果表明,该方法有效地消除了脉宽误差,抑制了死区效应.     

自抗扰控制器在电压型PWM整流器中的应用

为了抑制PWM整流器负载扰动对直流侧输出电压产生的影响,提出将自抗扰控制器引入基于电压定向的直接功率控制三相电压型PWM整流器中的电压控制方案.将负载扰动归到未知扰动中,用扩张状态观测器对负载扰动进行观测和补偿,结合自抗扰控制器进行电压外环控制,并与模糊PID控制进行了仿真对比.仿真结果表明,该方法能够快速、无超调对输出电压进行控制,实现了单位功率因数运行,并能有效抑制负载变化的影响.     

最优PWM开关方案—谐波消除法的微处理机实现

本文提出了一种16位微处理机(Intel8086)控制的电压型PWM逆变器。采用最优PWM开关方案——谐波消除法,借助于Newton—Raphson算法和实时查表法,可以消除逆变器输出电压中的5、7、11次有害谐波分量(M=4),从而大大改善了感应电机低速运行的性能,降低了转矩脉动,减少了电磁噪声。实验结果表明,本文提出的16位微处理机控制的电压型PWM逆变器可靠性高、动态性能好;操作简单、成本低、体积小,既适用于工业领域中、小容量交流电机的调速,又可用于一般风机、泵类负载电机的节能。     

直驱永磁风力电机中并网逆变器PI参数设计

分析了PWM并网逆变器在dq0坐标系下的数学模型,推导出了内外环的数学模型,建立了改进的双闭环控制的系统模型,并在此基础上进行简化及合理变换,运用改进的二阶法推导出双闭环控制时的PI调节器参数计算公式。最后在MATLAB/simulink中搭建平台进行仿真,并与传统方法的结果相比较,验证其精确性和正确性。     

非线性系统的干扰抑制控制

研究一般非线性系统的扰动抑制状态反馈控制问题。利用非线性Ｈ￣∞－控制理论方法，化干扰抑制问题为两人对策，然后应用现代对策论中ＫｙＦａｎ原理，提出一条设计方法。推广了目前干扰抑制控制问题方面已有的结果。最后，作为算例，分析了机器人小车的运动模型。     

基于开关函数的综合PWM逆变器控制技术

提出了一种新颖实用的基于开关函数的综合 PWM控制技术 ,给出了一种由三次谐波注入 PWM与 SVPWM综合的 PWM控制方案 ,并在交直交变换器产品设计中得到了应用和验证 ,值得推广 .