基于三电平T型变换器的船用交直交供电电源

T型三电平变换器因功率密度高、开关器件少、电平数目多等优点而被广泛研究。基于T型三电平桥臂,引入复用桥臂构建一种适用于船用电源的T型交直交变换器,进一步提升船用电源的功率密度与经济性。采用基于同相载波层叠的脉冲宽度调制法,提出包含直流电压外环、输入电流内环的整流侧双闭环和逆变侧输出电压幅值单闭环的协调控制策略;再基于双闭环控制下的直流环节小信号模型设计优化负载电流前馈控制;并通过仿真和试验充分验证了提出的变换器拓扑调制电压平衡策略的有效性和正确性。     

基于功率前馈补偿控制的BDFG励磁变换器控制策略研究

双PWM交直交型变换器适应于无刷双馈变速恒频电源系统,可以实现能量的双向流动。然而,随着发电机运行状态的改变,变换器功率流动方向会发生变化,这将会引起直流侧电压的波动,不利于整个系统的稳定运行。结合无刷双馈发电机的运行特点,在对网侧变换器传统电压电流双闭环控制的基础上,提出了基于无刷双馈电机机侧变换器功率补偿的控制策略,提高了直流侧电压的稳定性,并通过仿真进行验证。     

一种基于双闭环控制的并联Buck均流器设计

直驱式永磁同步风电系统电机侧变换器的一种常见拓扑结构为二极管整流桥后接Boost斩波电路。此结构具有较强的非线性,采用普通PI控制器很难使系统在正常运行范围内保持较好动态性能。本文基于双闭环控制方法,设计了基于Buck电路的并联均流器,并进行了相关仿真和试验。     

Buck变换器共模电流分析研究

为了满足电磁兼容标准,需要在Buck变换器中加入共模滤波器。在某些场合,输出侧的电磁干扰也是需要测试的,因此也需要在Buck变换器输出端接入共模滤波器。论文分析了Buck变换器产生共模电流的机理,得到了共模电流的传导路径,对比了在输入端接共模滤波器和输入输出都接共模滤波的情况下的共模电流干扰,发现后者的共模电流干扰异常。仿真结果也表明输入输出都接共模滤波情况下共模电流非常大,应尽可能采用带隔离型的Buck变换器。     

船舶柴油机调速系统模糊控制技术

常规船舶以柴油机作为主要动力来源,柴油机一般采用直流调速电机系统实现转速控制,主要是带电流截止负反馈的转速电流单闭环控制以及转速电流双闭环控制。其中转速电流双闭环控制具有很好的动态调节性能和负载抗干扰能力,同时可实现电机起动电流的限幅保护。对船用柴油发电机组进行调节时,在系统的控制电路中添加前馈模糊传感器,不仅可以对发动机的油门进行调节抑制,还可以实现保持频率的目的。本文从船舶柴油机的调速系统入手,对船舶柴油机模糊控制的相关技术进行研究。     

不连续导电模式功率因数校正电路二次谐波的分析与抑制

基于Buck变换器的有源功率因数校正电路可直接实现功率因数校正和降压功能,但会在输出电压中产生较大的二次谐波电压,本文就两种降低二次谐波电压的方法-增大输出电压反馈的带宽和串联补偿技术进行了比较,结果表明串联补偿技术能够有效降低二次谐波电压,而且输入电流能够很好地跟踪输入电压且无畸变,保持较高的功率因数。     

一种适用于船用两级式逆变电源的二次纹波电流抑制方法

本文分析了二次纹波电流在船用两级式逆变电源中的传导机理,并从阻抗的角度分析了单纯降低前级直流变换器电压环截止频率用于抑制二次纹波电流的抑制方法的局限性,进而提出了基于修订母线电压给定的二次纹波电流抑制方法。所提出的抑制方法易于实现,且在有效抑制逆变电源中二次纹波电流的同时,不会牺牲电源的动态性能。实验结果证明了二次纹波电流抑制方法的可行性和有效性。     

Buck变换器的模糊控制系统设计及仿真

针对船舶直流区域配电系统中Buck变换器精确数学模型难以建立、经典控制系统设计困难的问题,提出了Buck变换器的模糊控制系统的设计方法和步骤,并建立了仿真模型。仿真结果表明,在Buck变换器输出电压的控制方面,模糊控制系统与经典PID控制系统相比,在超调量、震荡次数等控制指标上均有明显的优势。     

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.     

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。     

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。     

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.     

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。     

逆变器无互联并联系统中环流抑制策略的研究

逆变器无互联线并联系统中,采用传统的PQ下垂控制法往往会引起动态性能的问题。其中最严重的问题是在调节过程中会引起逆变器输出电压的相位滞后。本文对传统下垂控制特性的局限性进行仔细分析,研究了一种双下垂特性控制方案。此控制方案解决了逆变器输出电压的相位滞后问题,同时对并联系统功率均分影响不大,并且对环流也有较强的抑制能力以及使负载电流均分。     

三自由度摇摆台控制系统设计

介绍一种新型的摇摆台系统,采用并联结构、电机驱动、半闭环和全闭环组合控制的方式,满足了静态定位精度高、连续摇摆运动平滑和高带载能力的要求.在这一系统的设计中,利用运动控制卡、伺服电机和高精度光电编码器构建了半闭环和全闭环组合控制系统,设计了点动和连续转动两种运动模式下的控制方案.为方便用户操作和监控摇摆台实际运动情况,利用运动控制卡和数字I/O卡控件,用VB.NET设计了计算机显示及监控软件,界面方便、友好.     

组合波阻技术的波动力响应矩阵分析法及其特性研究

基于有限元思想,综合运用波分析法和阻抗法,提出了波阻元件阻抑结构声传递的波动力响应矩阵分析法。将结构离散为多个波导单元和波阻单元,根据连接节点的位移连续,力与力矩平衡,建立附加波阻元件的结构连接广义波动力响应平衡方程,推导出波单元波动力响应特征矩阵及波阻元件附加波动响应特征矩阵,并代入波动力响应平衡方程求解得到波单元的振动幅值,从而求得传递效率与损失。运用该方法对阻振质量,粘弹性夹层以及动力吸振器的波阻特性进行了数值分析。最后,重点分析了组合波阻技术的波阻特性。研究表明,根据不同类型波阻元件的波阻特性,进行科学的组合与优化布置,并选择合理的设计参数,能显著提高组合波阻元件的阻抑效果。以上研究为组合波阻元件的声学设计提供了分析方法及新的控制策略,在舰船等结构减振降噪中具有重要的理论意义与工程应用价值。     

基于DSC的欠驱动船舶路径跟踪神经滑模控制

为进一步提高船舶路径跟踪的准确性和稳定性,针对欠驱动船舶易受外界环境的干扰和模型不确定等问题,提出一种基于动态面技术的神经网络滑模控制策略。在虚拟船逻辑制导算法的基础上,结合反步法对虚拟控制律进行设计,引入动态面技术对虚拟控制律的导数进行估计,避免因直接求导而增加计算负担。在动力学回路设计中,将径向基神经网络与滑模控制相结合,设计神经网络权重的自适应律,实现对系统非线性项的在线估计和对实际控制律的设计。采用Lyapunov直接法证明闭环系统的稳定性,并对一艘长为32m的单体船进行仿真试验。结果表明,该控制策略可行,能实现对欠驱动船舶路径的有效跟踪。     

25V／5A太阳能直流稳压电源的设计

本文针对某型野外电台供电电压精度高、动态响应快的要求,采用TMS320LF2407A型DSP为主控芯片、推挽式变换器为主电路、PWM为控制方法研制了一利用太阳能的25V／5A直流稳压电源。应用积分分离式数字PID调节器提高了电源动态响应速度和输出电压精度,使得电源在负载突变和满载输出（5A）时,输出电压的响应速度和纹波...