一种高性能三相四桥臂逆变器控制器的设计

三相四桥臂逆变器能有效地处理不平衡和非线性负载，然而其控制方法通常非常复杂。该文提出了一种性能优异、设计简单的控制器及其设计方法，该方法基于极点配置的PID电压单环控制。为了得到三相四桥臂逆变器的数学模型，采用开关周期平均法和旋转坐标变换建立连续定常系统模型，在此模型的基础上设计简单明了的PID控制器。根据三相四桥臂逆变系统的控制传递函数、期望的极点分布和性能指标，计算出最佳的PID控制参数。对该系统工作于不平衡负载时输出电压的不平衡程度分析，和非线性负载时输出电压的谐波含量对比分析，结果证明该文提出的方法具有很好的动静态特性，该方法与诸多其他控制方法相比具有原理简洁、应用方便、参数整定灵活等杰出优点。详细的仿真结果和实验结果验证了该方法的正确性。     

一种新颖的三相四桥臂逆变器解耦控制的建模与仿真

三相四桥臂逆变器是针对三相不平衡或非线性负载的供电提出来的。该文提出了1种采用内环空间矢量电流调节器和外环同步坐标比例积分控制器相级联的三相四桥臂逆变器的控制方案，实现了对三相四桥臂逆变器的解耦控制。建立了三相四桥臂逆变器在αβγ空间的电路模型，分析了其在αβγ空间的三维电压矢量分布并由此提出了1种采用2个三电平滞环比较器和1个两电平滞环比较器相结合的内环电流调节方案。外环采用了同步坐标电压控制器，使用1个简单的比例调节器就可实现输出电压跟踪的零稳态误差，保证了良好的稳态性能。建立了整个系统在dqo坐标系下的控制模型，实现了对d,q,o3个分量的独立解耦控制。仿真结果验证了该控制方案的正确性与可行性。     

基于降阶谐振控制器的三相逆变器电压控制研究

针对三相逆变器输出侧接非线性负载时输出电压的质量易受谐波影响的问题,选用基于降阶谐振控制器(RRSC)的电压控制方法。与谐振控制器相比,RRSC能够进行正负序的分离,然后分别处理,并且计算量小,运算效率高。为了在此基础上再次降低输出电压谐波含量,进一步改进了RRSC,并将其用于三相逆变器电压控制。最后,对所提控制方法进行了仿真验证,并与降阶谐振控制方法进行了详细分析对比。仿真结果证明了所提控制方法的有效性。     

一种新的三相四桥臂逆变器控制方法

针对现有三相四桥臂逆变器控制方法比较复杂的缺点,提出一种新的第四桥臂与前三桥臂分别独立控制的控制方法,该方法与传统的三桥臂逆变器控制方法相兼容,简单易行,且方便对老产品进行改造.文中对四桥臂逆变器的三维空间矢量进行了分析,得出第四桥臂可独立控制的结论;建立了四桥臂逆变器的大信号模型,并在此基础上给出了相应的理论依据.仿真和实验结果进一步验证了该控制方案的正确性与可行性.     

一种三相四桥臂逆变电源的控制方法

一种三相四桥臂电源系统,整流部分为单位功率因数可调,可以减少对电网谐波污染,同时可以适应输入线电压220～490 V的宽范围变化,保持母线电压的稳定。逆变部分采用三相四桥臂输出,分析了四桥臂逆变器特点,提出一种谐振控制器方法,此电源具有很强的带不平衡负载的能力。在理论研究的基础上研制了一套30 kW的电源系统,采用双DSP结构,DSP之间利用双口RAM进行信息交换.结果证明所采用的控制方法是正确和有效的。     

全桥LC-LC串并联谐振逆变器小信号建模及闭环设计

主要研究恒频移相控制全桥LC-LC串并联谐振逆变器的动态性能,采用相量建模法PDM(phasor-domain modeling)对其小信号模型进行分析,通过将时域量变换到相量域,可以得到谐振逆变器的相量域大信号模型,再加入小信号扰动后即可得到相量域的小信号模型.在此基础上,对采用相量建模法建立的大信号及小信号模型,进...     

一种三相四桥臂逆变器的数学模型分析

在分析三相四桥臂逆变器工作模态的基础上,引入开关状态函数建立了四桥臂逆变器系统离散的、非线性的数学模型.提出应用开关周期平均算子,将离散的系统化成连续的系统,并用小信号扰动法将非线性的系统化成线性系统,建立了从三相四桥臂逆变器控制输入到逆变器输出的传递函数数学模型.并应用PSIM软件对相同参数下元件电路开关模型和传递函...     

基于三维空间矢量调制的微网逆变器设计

光伏并网逆变器具有节能、环保、能源可再生等优点,因此得到了广泛应用。与传统的正弦脉宽调制(SPWM)相比,三维(3D)空间矢量调制(SVPWM)具有电压利用率高、电流谐波含量小、控制器参数简单等优点。为此,基于数字芯片TMS320F2812,研究和实现了3D SVPWM的三相四桥臂并网逆变器数字控制。9 kW并网逆变器样机的实验结果验证了控制算法的可行性和有效性。     

一种新颖的含有谐振控制器的CVCF逆变器多环反馈控制方法

多环反馈控制方法以其设计实现过程简单、优越的动态性能而受到特别的关注.它一般包括一个电压外环与一个电流内环,电流内环的给定由电压外环给出.传统多环反馈控制每一环路中使用的都是PID控制器,在稳态精度方面存在缺陷.本文将谐振控制器引入到这种逆变器的多环反馈控制方法中,在电压环控制器中加入了谐振控制器.与传统使用PID控制器的多环反馈控制方法比较,含有谐振控制器的多环反馈控制能获得更高的稳态精度,并且它具有设计简单、易于实现的优点.将含有谐振控制器的多环反馈控制方法用于CVCF(恒压恒频)逆变器,实验结果证明了这种控制方法的有效性.     

单相并网逆变器准比例谐振控制器的设计

针对光伏并网逆变器的比例积分(PI)控制器存在稳态误差,抗电网干扰能力差的问题,提出了一种准比例谐振(PR)控制策略,利用其在谐振频率处增益无穷大的特点,消除稳态误差,提高抗干扰能力同时设计了准PR控制器的参数。仿真结果验证了所设计的准PR控制器能实现系统电流无误差跟踪,具备抗电网干扰能力。     

一种提高系统稳定性的改进谐振控制器

通过分析输入与输出信号的频域关系,推导了一种改进谐振控制器,该控制器与传统控制器具有不同的形式,通过频域分析可以得到,改进谐振控制器与传统谐振控制器有着相同的作用,在谐振频率处具有较高的增益,能够实现对交流信号的无静差跟踪,而且改进谐振控制器在谐振频率处具有较大的相位裕度,有利于增强系统稳定性。采用电压电流双环控制,控制器采用改进谐振控制器,通过分析不同负载下系统开环传递函数,说明了改进谐振控制器的控制效果,最后通过仿真实验验证了理论分析的正确性。     

高频隔离型准Z源逆变器的建模与分析

为了研究高频隔离型准Z源逆变器的内在特性及Z源网络各器件对其动态性能的影响。对高频隔离型准Z源逆变器在电流连续模式下,采用状态空间平均法对该逆变器直流侧建模,再利用小信号扰动获得控制与输出的传递函数,为高频隔离型准Z源逆变器设计控制策略提供理论依据。由于传递函数存在右半平面零点,说明逆变器具有非最小相位输出的特性。利用控制与输出的传递函数研究高频隔离型准Z源无源组件对系统零极点的影响,进而研究对系统动态性能的影响。通过Saber软件进行仿真验证所建立模型的正确性和分析的合理性。     

LLCC谐振滤波器在高频正弦波逆变器中的优化设计

LLCC谐振滤波器在高频正弦波逆变器中得到了一定应用,但在实际工程应用中滤波器的参数设计一直没有得到充分的研究。提出一种LLCC谐振滤波器在高频正弦波逆变器中的参数优化设计方法,针对移相全桥LLCC谐振变换器拓扑,通过建立功率器件的损耗模型和Matlab优化求解,得到了以功率损耗最小为优化目标,以总谐波畸变率(THD)为约束条件的LLCC谐振滤波器优化参数。最后研制了一台输出40k Hz、10k W的电源样机,并进行实验验证。所提LLCC参数优化设计方法对于高频正弦波逆变器的参数设计具有一定的理论指导意义。     

一种谐振极逆变器的相平面分析及参数设计

针对一种专用于无刷直流电动机的谐振极逆变器,运用相平面方法定性分析了电路各个运行模式的瞬态特性以及系统的稳定性,避开了复杂的微分方程求解过程;并详细推导了电路参数的设计过程,特别关注负载电流变化时各参数的边界条件.最后运用PSim软件进行了电路仿真,验证了相平面分析法在分析非线性电路上的简单实用性以及电路参数设计的正确性.     

基于电压源换流器的高压直流输电小信号动态建模及其阻尼控制器设计

基于电压源换流器(VSC)和脉宽调制(PWM)技术的新型高压直流输电(VSC-HVDC)，具有快速、灵活的有功功率和无功功率控制能力，能够改善系统的稳定性。文中建立了VSC-HVDC的小信号动态模型，该模型包括VSC与交流系统接口的线性化方程、VSC-HVDC内部直流系统动态过程的线性化方程以及控制系统线性化方程3个部分，具有一般性。以VSC的有功功率整定值为输入，VSC-HVDC并联交流输电线路的有功功率为输出，通过对系统频率响应的辨识，得到了两者间的开环传递函数。在此基础上，利用极点配置技术，设计了单输入单输出结构的VSC-HVDC附加阻尼控制器。对一VSC-HVDC/AC交直流并联输电系统特征根的分析及非线性仿真表明，配备该阻尼控制器的VSC- HVDC能有效地抑制系统低频振荡，增加系统阻尼。     

基于移相脉冲宽度调制控制的串联谐振式塑料薄膜表面处理电源的研制

塑料薄膜表面处理负载是一种非线性变化的容性负载,随着放电的增强,负载等效电容增大。针对负载这一特点,研制一台基于移相脉冲宽度调制(PS-PWM)控制的塑料薄膜表面处理电源,实现对负载谐振频率的闭环跟踪。采用PS-PWM控制的塑料薄膜表面处理电源简单,紧凑,可获得很高的效率,采用二极管直接整流方式,克服了因晶闸管整流所带来的尺寸和成本问题。这种高频电源较好地实现了开关管的零电压(ZVS)软化,得到了较宽的调功范围。文中给出了该电源对塑料薄膜表面处理的实际结果,并验证了其有效性。     

基于F2812的逆变器数字控制器的建模与设计

研究了开关电源数字控制存在的时间延迟、A/D转换的分辨率、PWM的分辨率和采样保持等问题,提出了一种考虑回路时间延迟和采样保持的逆变器精确数学模型,基于该模型设计了逆变器的控制传递函数,并对数字控制的时间延迟对控制性能的影响进行了理论分析和仿真研究,在500VA 210VDC/115V 400Hz逆变器样机上进行了实验,对控制传递函数设计的有效性进行了验证.     

三电平H桥直流换流器电流连续模式下的建模与控制器设计

为提高换流器稳压输出的动静态性能,须设计性能较优的控制器。分析了换流器的移相脉冲宽度调制(pulse width modulation,PWM)原理,对电流连续模式下的静态工作点进行求解,给出了静态工作点下一个开关周期内所有的工作模态。基于状态空间平均法建立了换流器在电流连续模式(continuous conduction mode,CCM)下的小信号数学模型,并基于小信号数学模型设计了带前馈补偿的双闭环比例积分(proportion integration,PI)控制器。试验研究结果表明,在该控制器作用下,突然加载过程中输出电压最大跌落在15%以内,恢复时间在150 ms以内,输出特性较好,从而验证了控制器的有效性。     

基于时变相量小信号模型的逆变器并联控制系统分析与设计

在逆变器无线并联系统中,下垂控制器的参数会影响功率均分的动态响应和稳定性。传统的方法是利用准稳态相量的小信号模型来辅助设计下垂控制器。然而,交流信号的准稳态相量在分析动态响应较快的逆变器并联系统时会受到局限。以使用下垂控制的400Hz逆变器并联系统为研究对象,建立该系统基于时变相量的小信号模型。理论分析表明,传统的小信号模型在设计并联系统参数时有局限性。与传统的模型相比,所建立的基于时变相量的小信号模型考虑了下垂调节的暂态过程,解释了传统模型扩大了系统参数选择范围的原因,并对并联系统的参数提供了更加精确的选择范围。仿真和实验结果验证了该小信号模型的准确性。