基于PI-RP复合控制策略的船用单相APF设计与仿真

为抑制和滤除舰船电网上非线性设备引入的谐波干扰,针对舰船设备特性设计单相有源电力滤波器(Active Power Filter,APF).分析论证了单相APF的技术原理、主电路构成及拓扑结构,比较几种常用的谐波检测算法和控制策略.针对PI(比例积分)控制和RP(重复)控制各自优点及不足,设计采用二者并联运行的复合控制策略以有效提高稳态精度和动态性能.利用MATLAB/Simulink软件建立系统仿真模型,仿真实验结果表明单相APF滤波效果良好,也验证了复合控制策略的有效性.     

三相并联有源滤波器的新型复合控制方法

PI控制方法具有理论简单、易于实现和动态响应快的优点,广泛应用于控制系统中。单独的PI控制方法应用于谐波补偿虽具有很好的动态响应,但其稳态精度不高。为提高谐波补偿的稳态精度,探讨一种基于PI控制与重复控制串联的复合控制方法,并对其谐波补偿性能进行仿真研究。结果表明,串联复合控制具有较好的谐波补偿稳态精度,证明该方法的正确性与可行性。     

船摇前馈控制补偿效果及优化方法研究

雷达隔离船摇的主要手段之一.针对船摇前馈在实际工程应用中补偿效果不理想的问题,通过对前馈复合控制原理、船摇前馈实现方法和效果影响因素的研究,提出了工程实现的优化方法.采用时间序列分析方法进行船摇数据预报可以提高近一个数量级的预报精度,从而直接提高船摇前馈补偿量的计算精度和补偿效果.通过在前馈补偿环节中加入自适应设计以实现船摇前馈信息有效平稳地加入控制环路.此外,选择适宜的时机加入船摇前馈也是工程应用的一个重要因素.     

基于PI＋重复控制的光伏并网逆变器设计

本文通过实验指出数字PI控制器在光伏并网逆变器中的局限性,提出将重复控制器引入到电流内环中以提高稳态性能,进而将重复控制和PI控制器并联用于三相光伏并网逆变器的电流波形控制。其中PI控制保证系统动态性能,而重复控制提高电流波形跟踪精度。实验表明,采用这种方法后可以显著改善逆变器的并网电流质量。     

船舶舵机加载系统多余力抑制控制策略

为了提高船舶舵机加载系统的加载精度,需有效抑制多余力的干扰。以液压缸作为加载系统,建立了精确模型,采用内模控制和速度补偿的复合控制策略抑制多余力。基于MATLAB仿真平台对提出的多余力复合控制策略与传统的速度补偿进行了对比仿真验证,仿真结果表明,提出的复合控制策略使抑制多余力的频率范围增加。     

逆变器复合控制方案稳定性准确性和快速性的判定方法研究

本文针对重复控制加PI控制的复合控制方案,参照重复控制稳定性、准确性和快速性的判定方法总结出适用于复合控制方案的判定方法。并将重复控制器与复合控制方案的特性进行了对比,从理论上说明了判据的有效性。最后通过仿真进一步验证复合控制方案的判定方法。     

动态电压恢复器复合控制策略研究*

动态电压恢复器（DVR）是保障电力系统电能质量经济有效的可行方案。论文在研究动态电压恢复器的电网电压前馈控制加负载电压与电容电流双闭环反馈控制相结合的复合控制策略的基础上,分析了反馈环节中基于滑模变结构的控制方法,虽然该方法使DVR有良好的动态性能以及负载适应性能,但稳态误差较大。考虑到重复控制的良好稳态性能,本文提出一种将滑模变结构与重复控制相结合的控制方法,仿真及实验结果表明该方法稳态误差小,有效地弥补了滑模变结构控制的不足。     

基于模糊滑模变结构控制的动态电压恢复器控制策略

动态电压恢复器(DVR)是保障电力系统电能质量经济有效的可行方案。本文在研究动态电压恢复器的电网电压前馈控制加负载电压与电容电流双闭环反馈控制相结合的复合控制策略的基础上,分析反馈控制中传统PI控制以及模糊控制的不足。经过理论分析提出基于模糊滑模变结构的控制方法。仿真结果表明,该方法使DVR有良好的动静态性能,并且较为理想地消除了传统滑模变控制的抖动现象。     

非线性自整定PID主机数字调速器

调速系统是船舶主机遥控系统的核心组成部分,船舶主机性能优劣及寿命很大程度上取决于其调速系统的性能.分析船舶主机调速系统的特点,研究了基于径向基函数(RBF)神经网络自整定非线性PID的主机转速控制,基于内模原理的偏差重复补偿PI的主机油门控制.讨论了PID参数随偏差变化的规律,控制对象的Jacobian辨识和主机油门的重复控制补偿,并分别进行了仿真.结果表明,本文设计的非线性自整定重复控制补偿调速器在充分考虑偏差特性的情况下,有效提高系统的动态精度和抑制扰动的能力,改善主机运行的稳定性.     

基于重复控制的全数字单相逆变电源研究

本文建立了PWM逆变器的数学模型.介绍了重复控制理论,为了改善逆变器波形质量,提出了一种基于改进型重复控制的单相逆变器系统的设计.采用DSP实现了数字闭环控制方案,设计了系统硬件和软件,并进行了实验.实验结果证明带重复补偿的逆变系统波形质量好,精度高,输出电压波形畸变率小;该控制系统既有较好的稳态性能,又有较快的响应速...     

双体船尾压浪板伺服系统重复控制研究

为了解决WPC（穿浪双体船）尾压浪板的高精度位置控制问题,将重复控制应用在伺服系统中充当控制器,通过设计的重复控制PID控制器,使得WPC尾压浪板位置伺服系统具有高精度及鲁棒性好的特点,且具有较好的动态性能和稳态性能。针对PMSM（三相永磁同步电机）做了重复控制PID系统的仿真分析,并与常规PID控制作比较。仿真结果表明,重复控制PID控制可有效提高位置伺服系统精度,且使系统具有更强的鲁棒性,在动态和稳态性能方面都表现出较大优势。     

基于广义预测控制的船舶动力定位约束控制

鉴于广义预测控制(GPC)方法能用同一方式处理设备和安全约束,且具有较强的抗扰动能力,提出了一种基于GPC的船舶动力定位约束控制器设计方法。运用前馈控制器克服风力扰动的影响,且所产生的前馈量被用来实时修正推力约束,在修正后的推力约束下滚动优化GPC。对承受风、浪、流扰动的某供应船,采用提出的方法设计控制器,并进行仿真验证。仿真结果表明,所设计的控制器抗扰动能力较强,能完成对船舶的动力定位约束控制。     

CMAC与PID的复合控制在减摇鳍中的应用

提出了CMAC与PID复合控制的算法,并以此用于船舶非线性横摇减摇鳍中。以PID控制为反馈控制来保证控制系统的稳定性且抑制扰动,以CMAC为前馈补偿控制器实现系统的逆动态模型来确保系统的控制精度和响应速度。为了提高CMAC神经网络实时在线学习的快速性和准确性,采用了基于信度分配的CA-CMAC-AMS学习算法。其仿真结果与传统的数字PID控制相比较,表明了该复合控制提高了减摇鳍控制系统的减摇效果,并具有较强的抗干扰能力和鲁棒性。     

延时对有源滤波器补偿性能的影响

采用有源滤波技术对舰船大容量独立交流电力系统的电能质量进行综合治理已成为必然趋势。本文以三相三线并联型有源滤波器为研究对象,分析了造成并联型有源滤波器补偿电流响应时间延迟的成因,推算了不同阶次谐波的补偿失效率和时间延迟的关系,提出了针对补偿延时的超前拍PI控制策略。仿真和样机实验证实了理论的正确性。     

散货码头无功补偿装置的控制策略及应用

合理选择无功补偿装置的控制策略是无功补偿装置设计与运行的关键,由于控制策略选取不当,往往出现无功过补偿和欠补偿等问题。以某散货码头电网的运行数据为依据,分析其无功补偿装置控制策略存在的不足,并提出一种改造方案,以较小的投入,取得了较大的改造效益。     

基于软件锁相环的无刷直流电机速度控制器设计

无刷直流电机系统具有转矩电流比高、转速高、动态性能好、可靠性高和易于控制等优点,在中小功率驱动场合应用广泛;但缺点是转矩脉动大并易造成速度波动,目前普遍采用的速度-电流双闭环PI控制在无刷直流电机用于某些负载变化率大及大惯量的速度控制模式下时,可能因速度不稳带来震动、谐振、噪声等问题,文中给出一种基于DSP的改进型双闭环串级控制法,利用速度环增加软件锁相环的方法,有效改善了传统速度电流PI调节器在无刷直流电机大惯量负载中存在的转速波动问题,在实际应用中具有良好的速度控制精度和稳定性。     

大型尾部分段装焊固有应变有限元计算精度控制技术

船舶建造精度控制是对造船全过程的尺寸精度分析与控制,随着船体结构加工精度的不断提高,装配工艺装备、工艺程序的不断优化,船体装配与焊接精度控制的重点是对焊接过程中所产生的变形开展有效监测与防控。固有应变有限元计算是通过避开复杂的焊接过程,采用简单的弹性静载分析,简化计算过程,辅之于专用焊接变形预测软件,对焊接过程中的固有应变进行预测,给出相应的焊接变形补偿量,从而达到精度控制的目标要求,并在575000DWT散货船尾部分段生产实践中加以了应用。     

基于复合预测控制的并联有源电力滤波器研究

通过建立线性预测数学模型,分析了线性预测的不稳定性和差一拍控制对谐波补偿输出的影响,提出了将线性预测与记录一周期谐波电流采样点作为后续预测电流相复合的无差拍控制,消除了采样与计算延时对系统的影响。仿真结果表明,平均滤波器应用于ip-iq谐波电流检测算法中,谐波检测精度较高、响应速度较快;采用复合无差拍控制,对谐波抑制与无功补偿有较好的稳态精度和动态响应速度。在整体上提高了并联有源电力滤波器的谐波抑制与无功补偿性能。