黑猩猩算法优化光伏MPPT的研究

研究了黑猩猩算法对光伏最大功率追踪的优化,提出相应模型和方法。分析了月球科研站的光伏条件,建立了光伏系统仿真模型,模型包括光伏电池组、DC/DC变换器、最大功率追踪模糊逻辑控制器。模型根据电池组的非对称特性,设置控制器隶属度函数实现最大功率追踪。通过黑猩猩算法对最大功率追踪性能进行优化,提出适合评估最大功率追踪速度和精度的适应度函数建立方法以及隶属度函数参数迭代优化方法。根据运行结果优化控制设置,并与传统扰动观察控制进行对比。仿真结果表明：采用提出的优化模型和方法,光伏系统可以实现更快的功率追踪速度和更准确的最大功率输出。     

基于MPC的直接电流控制光伏最大功率点跟踪

传统光伏电池最大功率点追踪技术(MPPT)能追踪光伏系统的最大功率点(MPP)并使系统运行在MPP点。但是,在追踪过程中由于追踪速度和追踪精度的矛盾,使得系统在MPP点附近发生振荡。提出一种模型预测直接电流控制(MPC-DCC)和改进了的电导增量最大功率点追踪技术。系统采用Boost升压型电路进行DC-DC控制,先由改进了的电导增量法得到参考电流,再由MPC环节进行直接电流控制。对所研究的系统进行了Simulink仿真和硬件在环实验验证,结果表明该方法能够使用改进电导增量法快速准确找到MPPT最大功率点,并发挥MPC-DCC的控制器带宽及控制精度高的双重优点。     

基于滑模控制方法的光伏系统MPPT策略

讨论了太阳能光照强度和电池温度不稳定时的光伏发电系统最大功率点跟踪(MPPT)问题.采用基于滑模控制方法对最大功率点进行跟踪与升压DC-DC变换电路相结合的综合策略.仿真结果表明:与传统的扰动观察法相比,该方法具有追踪速度快,稳态精度高等优点,而且在负载变化情况下比传统扰动观察法的追踪精度更高.     

基于改进型双模糊控制的光伏MPPT的研究

为提高光伏电池的光能转换效率和稳定性,对传统的扰动观察法进行改进,提出了一种双模糊控制与PID控制器相结合的光伏电池最大功率点跟踪方法.根据光伏的实时状态,通过两个模糊控制器分别对电压扰动步长和占空比进行调节与控制,并加入了电压增益和PI调节模块环节来减少输出震荡,提高了稳定性;最后在MATLAB/Simulink中搭建光伏系统各模块,比较分析改进前后的仿真结果,论证了改进方法有利于提高功率追踪的稳定性,并在温度和光照强度变化时可较好地追踪到最大功率点.     

基于改进扰动观察法的光伏MPPT控制算法研究

针对光伏系统输出功率低的现状，提出一种基于扰动观察法的变步长最大功率点追踪算法和Boost电路的改进方法。通过建立光伏仿真模型，在传统MPPT算法的基础上引入自适应步长因子，从而在保证追踪速度降低的同时，也使得输出功率稳定在最大功率点附近，选择合适的电感电容组成无源无损软开关引入Boost电路，降低DC/DC电路本身的功率损耗，最终从速度、精度、效率、功率大小和稳定性等多个维度进行了比较。该方法在提高功率追踪稳定性的同时，能够使追踪速度降低约20%，同时能够大幅度提高光伏系统的输出功率，达20%～30%。提高了MPPT追踪速度，增大了光伏系统整体输出功率。     

基于自适应占空比的光伏MPPT控制

传统光伏发电系统中最大功率跟踪算法难以同时兼顾跟踪速度和跟踪精度,对此提出一种基于变占空比的最大功率跟踪控制算法.通过 MATLAB/Simulink平台进行光伏发电最大功率追踪仿真验证,运用自适应占空比扰动技术实现对最大功率的实时跟踪并不断进行动态调整使输出功率保持最大,同时与常规扰动法进行对比.仿真结果显示,变占空比的光伏发电最大功率跟踪算法可提升能量转化效率.     

基于自适应占空比扰动算法的光伏发电系统MPPT控制

常规的扰动观察法在光伏阵列的最大功率点跟踪中应用广泛,算法简洁,容易实现,但由于采用固定步长扰动,不能同时获得较高的跟踪速度与稳态跟踪精度.针对这个矛盾,提出了一种新的自适应占空比扰动算法,运用Matlab/Simulink对光伏发电系统MPPT控制进行了建模与仿真,并研制了一台控制器,在BOOST变换器上与定步长扰动法进行了对比实验,仿真和实验结果证明该算法能准确快速地跟踪光伏阵列的最大功率点,大大提高了系统的动态和稳态性能.     

屏栅电源新型双全桥拓扑的模型预测控制

针对屏栅电源的传统PID双闭环控制精度低及鲁棒性弱的问题,提出了电流内环采用PID控制器、电压外环采用MPC控制器的双闭环控制方法。该方法首先分析了新型双全桥拓扑的结构及工作模式,其次根据拓扑建立小信号模型并设计电流内环控制器参数,将内环作为被控对象建立预测模型并完成MPC控制器设计。为验证MPC双闭环控制方法的合理性,最后在Matlab中搭建MPC双闭环控制和PID双闭环控制进行对比。仿真实验表明,与PID双闭环控制相比,MPC双闭环控制能有效克服因负载扰动对输出的影响,提高系统的动态性能和抗干扰能力。     

基于改进扰动观察法的光伏系统MPPT研究

针对传统扰动观察法追踪速度和稳态精度存在的矛盾,在此基础上进行改进,将恒定电压法、扰动观察法、电导增量法相结合,提出了一种改进算法用于光伏系统的最大功率追踪.首先对P-U曲线及传统扰动观察法工作原理进行了分析,然后阐述了改进算法的工作过程,最后在MATLAB/Simulink中搭建了仿真模型和实验平台进行验证.结果表明...     

低速自动驾驶横向跟踪控制研究

为了提高低速自动驾驶车辆在不同工况下横向跟踪控制的性能,设计了一款基于纯跟踪(PP)控制和模型预测控制(MPC)的联合控制器。当位姿偏差较大时,切换为PP控制;当位姿偏差较小且满足MPC约束时,切换为MPC;同时为了保证2种控制实现平滑的切换,设计了模式切换控制器。针对上述联合控制器进行了仿真对比分析与实车验证,结果表明：联合控制相较于MPC,跟踪的快速性、稳定性明显优化;与PP控制相比,控制的精度明显提高,且模式切换控制器的加入使切换过程的鲁棒性得到优化。     

光伏发电系统改进型扰动观察最大功率跟踪研究

受光辐射度、温度等外部环境因素的影响,光伏发电系统需加入最大功率跟踪(Maximum Power Point Tracking,MPPT)环节,为缓解其追踪速度与精度的矛盾,提高系统的电能转换能力,在分析光伏阵列数学模型与输出特性的基础上,提出一种改进型扰动观察MPPT算法。根据光伏阵列输出功率变化的方向来确定电压扰动的步长,在距离最大功率点较远时采取较大的固定步长,在最大功率点附近采取逐步减小的步长。结果表明,改进的算法可以准确追踪光伏阵列最大功率点,有效解决了最大功率跟踪速度与精度之间的矛盾。     

开绕组永磁同步电机系统有限集模型预测控制研究

提出了一种用于开绕组永磁同步电机(OW-PMSM)的快速模型预测控制方法,与传统模型预测电流控制(MPCC)相比,在不影响性能的情况下减少了预测的次数和时间.为了提高OW-PMSM的转速响应和抗负载扰动性,提出了单环模型预测控制(MPC),将速度环MPC和电流环MPC组合一起同时进行模型预测控制.仿真结果表明所提出方法能够有效降低算法复杂度和改善系统控制性能.     

基于改进PI+重复控制的光伏逆变器谐波抑制方法

鉴于光伏逆变器与有源滤波器结构上的相似性,开发兼具谐波抑制功能的光伏逆变器有重要意义,对谐波分量的相位和幅值的准确跟踪与快速响应是光伏逆变器有效用于谐波抑制的保证。本文提出了一种基于改进PI+重复控制的光伏逆变器谐波抑制控制方法,该方法能够使光伏逆变器在利用PI控制器输出基波有功功率的同时,通过重复控制器输出较高精度的谐波电流补偿,同时考虑到重复控制器存在一周波延迟而动态响应差,加入谐波分量前馈控制以加快谐波抑制的动态响应速度。最后,仿真结果表明,与传统的谐波抑制方法相比较,所提控制策略在较少的计算量下实现多次谐波抑制,能够保证光伏逆变器的有功输出及谐波抑制的稳态精度与动态响应速度。     

基于改进扰动观测法的光伏阵列最大功率点跟踪策略

提出了一种通过追踪直流侧母线电压控制参考信号的实时调整环节的扰动观察算法,并与常规的扰动观察法进行了对比。仿真结果证明,该方法能快速、精确地跟踪最大功率点,稳态精度较高,提高了光伏电池的利用率。     

基于模糊控制的光伏发电双FLC控制器设计

随着一次能源的日益短缺和环境问题的不断恶化,光伏发电技术作为新能源发电技术的重要领域而得到了广泛关注。但光伏发电对于光照强度的依赖性使其输出具有不确定性,这给并网运行带来了隐患。此外,为了实现清洁能源的最大可能出力,光伏的最大功率点追踪控制也得到了深入研究,这从某种程度上增加了其出力的不确定性,对光伏并网控制提出了新的要求。传统的PI控制器存在参数固定和局部收敛性,对光伏发电的建模精度要求较高,因此在光伏并网控制中存在缺陷。根据模糊控制原理设计了FLC控制器,并将该控制器应用于并网逆变器控制和DC/DC电路控制中,该控制器因具有灵活的参数调整主动权,对被控对象的建模精度要求不高而表现出更为优越的控制性能。该控制器的设计将为光伏并网提供更为有利的控制手段。     

永磁直线同步电机超短反馈滑模控制研究

永磁直线同步电机矢量控制的速度环常采用PI控制。传统PI控制器在速度追踪时存在起动过程超调大、受到负载扰动时调节时间长等不足之处。为提高伺服性能,滑模控制被应用到伺服系统中,但其缺点是存在抖振问题。因此,提出一种基于内分泌激素调节的滑模控制方法,可以有效降低速度的超调量,缩短受到外部扰动时的调节时间。在MATLAB中搭建了系统的仿真模型,仿真结果表明其对速度和推力的控制效果显著,优于传统的PI控制和常规的滑模控制。     

基于CSA算法的光伏阵列多峰最大功率跟踪研究

在实际工程应用中,由于受复杂的环境变化影响,光伏阵列功率-电压曲线通常呈多峰值状态,使用传统方法进行最大功率跟踪时,追踪速度和准确度都无法得到满足.为解决这些不足,提出了一种基于布谷鸟搜索算法与扰动观测法相结合的光伏阵列最大功率跟踪算法,在算法前期利用布谷鸟搜索算法突出的全局搜索能力迅速找到全局最大功率点所处的大致区域...     

基于新型二阶广义积分器的单相锁相环设计

针对单相光伏并网逆变器发电系统并网电流质量差、锁相环(PLL)频率跟踪性能差、抗直流干扰能力低的问题,采用锁频环(FLL)与直流控制器相结合的方法,提出一种基于新型二阶广义积分器(SOGI)的单相PLL。结构。所提新型结构将FLL和直流控制器与传统SOGI结构结合,FLL主要实现对输入信号的频率追踪,直流控制器主要提高SOGI结构的抗直流扰动能力。仿真和实验结果表明,该新型结构能有效提高PLL频率跟踪能力,提高锁相精度,有效改善了并网电流质量,降低了谐波污染。同时有效解决了传统PLL抗直流干扰能力低的问题,为并网逆变器的发展起到了促进作用。     

基于扰动抑制的三相逆变器模型预测控制策略

为了提高三相逆变器的鲁棒性,设计了一种基于扰动抑制的模型预测控制(MPC)策略.新型MPC控制器采用了扰动观测器(DOB)以简化预测模型,同时具有无约束和有约束两种工作模式.无约束模式MPC控制下三相逆变器稳态电压可得到精准调节,而在约束模式下通过优化调制可使系统快速进入到无约束模式,这确保了在系统所有运行条件下的较优...     

基于遗传算法的占空比扰动法在MPPT中的应用研究

为了提高光伏电池的利用率,需对光伏电池的最大功率点进行快速准确的追踪控制。根据光伏电池的电气特性,建立了光伏阵列的数学模型。针对传统占空比扰动法的不足,提出了一种基于遗传算法的占空比扰动法,并在Matlab/simulink下进行了建模与仿真。仿真结果表明所提方法能够在外界环境变化时快速、准确地跟踪太阳能电池的最大功率点,使光伏系统具有良好的动态和稳态性能。