基于SPWM控制的电压、电流双环逆变器建模及其仿真

基于SPWM的电压电流双环逆变器控制相对其他逆变器控制策略具有一定优越性,但其控制器参数设计却是一个重点和难点。针对逆变器的SPWM电压电流双环控制策略,建立了系统的控制模型,设计了电流内环和电压外环的控制器参数,并根据经典控制理论的判据,分别对控制器电流内环和电压外环参数进行了理论验证。最后根据设计的控制器参数,对SPWM电压电流双环控制系统模型进行了仿真分析,结果表明,系统设计合理,效果满意。     

基于前馈解耦的三相逆变器双环控制器设计

建立了两相同步旋转坐标系下三相逆变器数学模型,构建了其电压电流双环控制方案。为了提高系统的动态响应特性及抗扰能力,在电压外环和电流内环中引入了前馈控制和解耦控制,并由此提出该控制器的设计方法,通过40k VA样机实验表明,该控制器具有良好的动态和稳态性能。     

逆变器控制策略对比分析和仿真验证

PWM逆变器是电力领域的重要设备,而输出电压波形控制是PWM逆变器的关键技术之一。波形控制的目标是消除波形畸变,并保证波形的高稳态精度和快速动态响应。本文首先建立单相PWM逆变器的数学模型,分析桥臂点电压和输出电流对逆变器输出电压波形的影响,然后对单电压环控制策略和电感电流反馈、电感电流反馈+负载电流前馈解耦以及电容电流反馈这3种双环控制策略分别进行理论推导分析,最后在Matlab中进行一系列仿真验证,分析对比各控制策略的稳态和动态响应性能。     

逆变器控制策略对比分析和仿真验证

PWM逆变器是电力领域的重要设备,而输出电压波形控制是PWM逆变器的关键技术之一.波形控制的目标是消除波形畸变,并保证波形的高稳态精度和快速动态响应.本文首先建立单相PWM逆变器的数学模型,分析桥臂点电压和输出电流对逆变器输出电压波形的影响,然后对单电压环控制策略和电感电流反馈、电感电流反馈+负载电流前馈解耦以及电容电流反馈这3种双环控制策略分别进行理论推导分析,最后在Matlab中进行一系列仿真验证,分析对比各控制策略的稳态和动态响应性能.     

风电场中静止同步补偿器的前馈解耦控制

对应用于风电场的静止同步补偿器(STATCOM)的前馈解耦控制策略进行了研究。建立了STATCOM在耦合状态下的数学模型,针对有功/无功控制通道存在耦合,不利于有功电流和无功电流的独立控制的现象,采用了基于前馈解耦的控制策略,给出了双闭环控制结构,并通过仿真与传统PI控制策略进行比较。仿真结果表明采用解耦控制策略后有功电流和无功电流可独立调节,配电网PCC点电压和STATCOM直流侧电压均能及时、有效地调整到期望值,且与传统PI控制策略相比具有超调量更小、响应速度更快、抗扰动性能更好的优点。     

大功率逆变器输出波形的双环控制

根据大功率高性能逆变器技术要求,提出了一种电压外环,电流内环的双环控制方式,并通过matlab建模仿真验证了其控制方式对逆变器输出波形的改善作用。     

PWM逆变器高性能控制技术研究

本文分析了PWM逆变器控制的特点，采用了一种高性能的双环（瞬时输出电压外环和电容电流内环）控制方法，控制系统参数利用极点配置的方法计算，计算简单。在通过仿真分析了该控制方案的可行性之后进行了实验。实验结果表明该方案简单实用，能完美地达到逆变器输出波形的各项性能指标要求，很适于应用在工业领域。     

一种基于80C196KC单片机的新型电子负载的设计

本文根据PWM控制电压逆变器的原理,设计了一种基于80C196KC单片机的新型单相电子负载系统.该系统通过对电网电压的检测信号进行软件锁相,使逆变器输出电流能够跟踪电网电压,从而以近似于1的单位功率因数向电网回馈电能.该系统包含升压和逆变两个环节,均采用电压外环、电流内环的双环PWM控制方式.实验结果表明,该系统具有输出功率因数高,对电网谐波污染小等优点.     

基于SVPWM的三相电压型PWM整流器的研究

阐述三相电压型PWM整流器的拓扑结构及工作原理,建立了三相电压型PWM整流器在三相静止坐标系下及同步旋转坐标系下的数学模型,研究了电流前馈解耦算法、SVPWM算法.设计了三相PWM整流器控制系统的结构,并在Matlab中进行仿真,仿真结果证明这种控制结构的具有动态响应速度快,直流侧电压稳定,交流侧电流为正弦波,且电压电流同相位的优点,实现了单位功率因数,有效的抑制了谐波,同时表明设计方法可行,仿真模型正确.     

基于等效空间矢量的三电平PWM整流器直接功率控制

本文在分析三相电压型PWM整流器直接功率控制(DPC)的基本原理时,指出了其开关频率高、开关频率不固定的这一缺点,在此基础上提出了将DPC与三电平电压空间矢量脉宽调制(SVPWM)相结合的方法,降低和固定了其开关频率.其中针对传统SVPWM算法控制复杂,计算繁琐的缺点,提出了一种双载波调制的等效三电平SVPWM算法.同时,在d-q坐标下,对传统的DPC进行了功率前馈解耦控制,实现了有功、无功的动态解耦.通过MATLAB/SIMULINK仿真,验证了该控制方法的可行性.     

双闭环控制对Buck类变换器动态响应的影响

Buck类变换器最基本的控制方式包括单电压闭环控制以及电压电流双闭环控制。相较于单电压闭环控制,基于输出电压外环、电感电流内环的双闭环控制方式具有稳态性能好、动态响应速度快、抗干扰能力强等优势。本文从阻抗的角度揭示闭环控制对Buck类变换器动态响应特性的影响机理,并进行了比较分析。最后,通过仿真验证了本文提出的阻抗分析法的正确性。     

有源电力滤波器电压空间矢量控制方法

为了提高有源电力滤波器（active power filter，APF）补偿电流的跟踪性能，本文提出了以电流偏差微分矢量进行电流跟踪控制的新方案。该方法利用电流误差矢量与参考电压矢量之间的空间分布给出最佳的电压矢量输出，使电流误差控制在合理的范围之内。仿真实验结果表明该方法动态响应快、开关次数少、能够很好抑制电网谐波电流。     

基于预测电压空间矢量的永磁同步电动机直接转矩控制

本文以永磁同步电动机的数学模型为基础,分析并推导了基于预测电压空间矢量的永磁同步电动机直接转矩控制,利用Matlab对传统滞环控制的直接转矩控制和基于预测电压空间矢量的直接转矩控制进行了对比仿真研究。结果表明,本文推导的预测电压控制方法能在降低开关频率的前提下,改善电流波动和转矩脉动。最后在通过实验验证了本文所提方法在减小电流波动方面的效果。     

基于Boost变换器升压的双绕组感应发电机的电磁设计

本文对一种利用Boost变换器进行最低转速输出电压升压的定子双绕组感应发电机进行了电磁设计。根据该电机具有两套定子绕组的特点,通过提高控制绕组与功率绕组的匝数比来升高控制绕组的电压,从而降低控制绕组励磁变换器电流的设计策略,同时可以省去功率侧的励磁电容器和控制侧的滤波电感,由此构成一种小电流励磁控制大电流功率输出的新型励磁控制系统。利用Boost变换器对最低转速时的输出电压进行升压调节,实现了材料利用率较高、电机安装尺寸较小等优点。     

低压直流用定子双绕组感应发电系统的仿真研究

本文建立了带整流桥负载的双绕组感应发电机在静止坐标系下的动态数学模型,利用控制绕组定子电压定向的控制策略对低压大电流的双绕组感应发电机系统进行了变速条件下动态特性的仿真研究,结果表明系统有良好的稳压性能。     

三电平PWM整流器半实物研究

本文基于三电平PWM整流器数学模型,采用状态反馈解耦后双闭环调节,辅以闭环观测器估计负载电流作前馈补偿的直接电流控制方案,同时通过辨识虚拟电网磁链,代替测量电网电压锁相作为控制中的定向矢量;针对三电平变换器中点电位平衡这一固有问题,采用准确解析计算使之平衡的零序电压分量,有效消除中点电位波动。最后搭建基于硬件在回路的半实物仿真实验装置,实现了低谐波双向能量传递,动静态性能良好,验证了控制策略的可行性和有效性。     

一种模块化直流变压器调制策略研究

隔离型模块化多电平直流变换器（IMMDC）是船用中压直流电力系统的关键部件，论文分析了IMMDC方波调制下桥臂压降与直流母线电压、交流侧方波电压幅值之间的关系。在此基础上，推导了IMMDC的平均等效模型，实现了电路直流回路与交流回路的解耦，针对IMMDC直流回路电流振荡问题，在方波调制的基础上提出了一种改进调制策略，在IMMDC系统中增加一个新的可控量来校正直流电流波形，进而稳定模块直流侧电容电压，提高系统的稳定性。最后，搭建了实验样机并完成了实验验证，结果表明改进调制策略能够有效地抑制直流电流的振荡，减小模块电容电压的波动，验证了所提调制策略的可行性与有效性。     

有源电力滤波器滞环电流跟踪控制策略仿真研究

本文介绍了三相并联型有源电力滤波器的构成,分析了基于三相瞬时功率理论的i-iq谐波检测算法,并且采用PI调节实现直流侧电容电压的有效控制.为了克服电流跟踪控制策略中传统滞环控制的环宽设置对开关频率和响应速度的影响,本文采用一种基于电压空间矢量的滞环控制,有效的降低谐波电流含量及开关频率的同时保证了直流侧电压的响应速度,MATLAB仿真实验结果证明了该控制策略的可行性及良好的补偿性能.     

无刷直流电机无位置传感器直接转矩控制

本文提出了一种将直接转矩控制应用于无刷直流电机的无位置传感器控制方法。需观测无刷直流电机的直流母线电压及定子侧的三相电流,从而估算出电机的磁链、转矩以及位置角,再根据转矩、d-q坐标系上的电流分量以及转子位置信息来选择相应的电压空间矢量,以实现对无刷直流电机的控制。仿真和实验结果表明本文提出的控制方法有效可行。