基于误差补偿的二自由度PI控制的永磁同步电机控制策略

提出了一种基于误差补偿的二自由度PI控制方法。利用转速误差量对系统的状态进行判断,通过补偿环节对系统的PI控制器的输出进行补偿,实现了对系统性能的实时控制。与传统PI控制进行了比较,解决了传统PI控制器在满足系统抗扰性能和跟踪性能要求方面存在的缺陷。仿真和试验结果验证了提出的控制方法的正确性和有效性。     

单相电力电子变压器整流级滑模控制策略

由于PWM整流的非线性特性,单相电力电子变压器传统的PI控制对参数较为敏感,而滑模变结构控制对干扰和参数具有很强的鲁棒性,因此采用d-q电流解耦方法,构造滑模控制器。搭建3单元级联模块H桥整流器模型,在仿真软件Matlab/Simulink中进行了仿真,并将其同传统的PI控制比较,结果表明了所采用方法的有效性、优越性。     

统一电能质量调节器的新型控制策略研究

针对UPQC中传统PI控制器对模型依赖性大,且系统参数大范围变化时,难以保证良好的动静态性能等问题,提出了一种基于CGT(command generator tracker)的直接自适应控制策略。当输入为时变信号时,该控制器能够使被控对象输出高质量的跟踪参考模型输出,从而达到渐近跟踪效果。与传统的PI控制相比,基于CGT的直接自适应控制策略具有更好的鲁棒性、灵活性和适应性。完成了相应的UPQC仿真模型及实验平台的搭建,对UPQC的补偿性能进行了仿真分析与实验。实验验证了该控制策略的有效性和可行性。     

基于重复控制的并联有源电力滤波器

为了改善系统的性能,PI调节的方法被广泛应用于控制系统中.通过分析有源电力滤波器输出电流控制系统中传统PI控制的优缺点,提出了同时使用重复控制器和PI调节器的输出电流控制方法.理论分析和实验结果都验证了这一方法的可行性.     

六相感应电机反推自适应的矢量控制研究

针对六相感应电机运行时存在参数变化与负载扰动等问题,从其数学模型出发,提出了一种六相感应电机反推自适应的矢量控制方法。该方法运用非线性的反推控制器取代传统的PI控制器,实现转子电阻与负载转矩的实时估计,能够保证系统在参数发生变化的情况下实现电机对给定信号的跟踪控制。在MATLAB/Simulink中进行仿真验证,结果表明:所提出的控制方法与传统的PI控制方法相对比,可以保证系统全局稳定、明显提高系统的动静态性能和鲁棒性。     

基于模糊PI控制的电动汽车双向DC/DC变换器

电动汽车直流动力源的特殊性和对驱动性能的高品质要求决定车用DC/DC变换器要有稳定的电压、电流输出。针对DC/DC变换器在车辆行驶状态切换过程中呈现的严重非线性问题,提出了电流环沿用传统PI控制,电压环采用模糊PI控制的双闭环斩波控制方案;在分析双向DC/DC变换器工作原理的基础上,根据变换器自身的变结构特性,设计了模糊PI控制器。仿真结果表明,本控制方案可有效提高变换器的鲁棒性,减小输出电压波动。     

电压源逆变器三角载波电流控制改进模型

详细分析和推导了电压源逆变器传统的三角载波电流控制PWM方法,指出其具有无法克服固有跟踪误差的缺点,以及可使功率开关器件开关频率固定的优点.提出了改进方法,该方法具有很强的跟踪能力,可供大功率逆变器及有源滤波器等设计作参考.     

永磁同步风力发电机高性能弱磁控制策略研究

对传统内埋式永磁同步发电机(IPMSG)控制系统中同步PI电流调节器的抗积分饱和策略进行了分析,提出了一种利用参考电压与实际电压之间的偏差进行自适应控制的弱磁控制方案,以提高发电机的最大输出转矩。试验结果验证了该方法的有效性。     

基于CMAC的摆式列车倾摆控制研究

摆式列车是具有诸多不确定因素的动态系统,其倾摆系统的控制是摆式列车成功的关键,利用传统控制方式很难得到倾摆系统较好的控制品质。本文针对摆式列车的特点提出一种基于CMAC神经网络与PID相结合的倾摆系统并行控制方法。该方法利用传统PID实现反馈控制,保证系统的稳定性,且抑制扰动;利用CMAC神经网络控制器实现前馈控制,确保系统的控制精度和动态响应速度。此外,该并行控制算法相对简单,实时性好,易于在倾摆控制系统中实现。通过对阶跃信号、正弦波信号和方波信号的跟踪仿真,表明该算法克服了传统控制的不足,增强了倾摆系统的控制精度,提高了系统的动态响应速度,并且使系统具有较强的抗干扰性和鲁棒性。     

交流传动互馈试验平台整流器研究

介绍了用于交流传动互馈试验平台的PWM整流器系统主电路的设计及参数选择。在以DSP为核心的控制系统上,实现了PWM整流器的同步PI电流控制。仿真与试验表明该系统不但能够提供稳定的直流电压,而且可实现网侧低谐波正弦电流控制、功率因数高以及电能的双向传输。应用于互馈试验平台中,该整流器只需提供系统的损耗功率,大大降低了整流器容量,使得采用中小功率的三相桥式四象限变流器即可完成对中大功率的试验平台供电。     

基于模糊-PI双模控制的逆变电源

以单相逆变电源为研究对象,提出了一种在全论域范围内带有自调整因子的变间距模糊量化算法,并将其与PI控制结合构成模糊-PI双模控制器.该控制器综合了模糊和PI两种控制的优点.仿真结果表明,该控制器用于逆变电源,具有动态响应快、非线性负载下输出电压THD低、稳态精度高、系统鲁棒性强等特点.     

弧流电源及其控制系统的设计

针对弧流电源的低纹波指标及快速电流转移性能要求,设计了弧流电源的系统主电路,采用了以DSP＋CPLD为核心的微机控制系统,提高了弧流电源的性能。简述了弧流电源的系统主电路设计及其工作原理,重点介绍了基于DSP＋CPLD的微机控制系统的硬件架构和软件设计。试验结果表明,该弧流电源稳流精度高、纹波低、负载端电流转移快速且电流转移深度可调。     

基于SiC开关器件的LCL并网逆变器控制策略建模分析

SiC功率器件具有高耐压、低损耗、高效率等特性,而高开关频率可以降低逆变器输出电压的低频谐波成分,从而降低并网电流的谐波成分,提高系统稳定性。以SiC MOSFET开关器件作为逆变器组成原件,以LCL滤波器作为逆变器与电网的接口,在建立系统控制模型的基础上,根据有源阻尼与无源阻尼控制方法之间的等效关系,提出并网侧电流与逆变器侧电流的双闭环控制策略,并对这种控制策略进行了稳定性分析。然后根据系统稳态误差与稳定裕度的要求,设计了系统反馈参数与PI调节器的参数。仿真和实验结果表明,这种控制方法可以有效抑制并网电流谐波,提高并网功率因数,并具有良好的鲁棒性和动态响应。     

一种改进多步预测的城轨混合储能系统控制算法

对于传统PI控制的城轨混合储能系统，存在着参数调节烦琐，列车启停工况响应滞后等问题，提出一种改进多步预测的城轨混合储能系统控制算法，采用多步预测电流控制环代替传统PI电流内环，规避单步预测存在预测误差缺陷的同时提升系统动态响应速度。针对预测电流算法中等效占空比非“0”即“1”导致电流纹波较大的问题，对最优开关时刻的电流波动范围进行实时计算，在线更新开关作用时间。在MATLAB/Simulink平台上搭建城轨列车混合储能系统模型，仿真结果表明，在列车加速与制动运行工况下网压恢复时间各自减小了0.543 s和0.644 s，超调量降低了5.98%和4.83%，并且电流纹波变化率明显改善，验证了所提策略的正确性和优越性。     

智能型电机绝缘检测装置的研制

介绍了基于微机控制的、采用直流高压泄漏电流试验法的电机绝缘检测装置的原理,阐述了该检测系统的硬件和软件设计方法。主程序主要由泄漏电流检测、检测参数设置、检测结果查询、串行通信等模块组成。该检测装置经现场使用,取得了良好的效果。     

基于神经网络的地铁牵引整流器控制算法研究

提出了一种利用神经网络对传统的PID控制器进行改造并应用于PWM单位功率因数整流器的控制方法,选择SVPWM控制方法对三相电压型PWM整流器进行控制,电压环采用基于神经网络自适应调整参数的复合型单神经元PI控制器。仿真结果表明,该PI控制器可以在线调整PI参数,快速跟踪整流器的变化,能有效地改善由于系统结构和参数变化而导致的控制效果不稳定的状况,适用于地铁需要频繁的起动、停车的条件。     

基于新型滑模变结构策略的交流调速系统

在交流传动系统设计中,通常采用电机的简化、降阶模型作为设计模型,因此,若采用经典线性控制设计,则实际系统中存在的电机参数不确定性、未建模动态及外扰必然对动、静态性能构成冲击。利用滑模控制在处理不确定性和外扰方面的优势,文章提出了一种基于新型滑模变结构策略的交流调速系统控制方案,采用滑模变结构控制环节与PI串联的结构,在瞬态过程中变结构为主导以提高鲁棒性,稳态过程中PI控制起主导作用以削弱振颤。仿真结果表明该方案在解决传统滑模控制振颤及等价控制设计困难等问题的同时,实现了优良的动、静态特性。     

基于能量回馈的电力机车辅助逆变器试验系统

介绍了一种新型电力机车辅助逆变器试验系统,采用PWM整流器取代原有风机负载,利用PWM整流器调节逆变器交流侧电流来完成各种工况下试验任务,将能量回馈到系统直流侧循环利用.PWM整流器采用预测电流控制算法,使电感电流跟踪指令电流,三相电流可单独调节用以模拟逆变器缺相、过载等工况.试验表明试验系统具有结构简单,运行稳定,节能降噪等优越性能,可应用于各种逆变器的性能测试.     

异步电动机矢量控制(FOC)和直接转矩控制(DTC)方案的比较

磁场定向控制和直接转矩控制技术正在成为异步电动机转矩控制的工业标准.文章给出这两种控制方案的详细比较,重点是它们的优、缺点.从转矩和电流脉动、跟踪转矩命令阶跃变化的转矩瞬态响应等方面评估了两种控制方案的性能.根据数值仿真结果进行了分析,但未涉及系统硬件带来的二次影响.     

基于状态观测器的单相整流系统传感器故障诊断与容错控制方法

交直交传动系统广泛应用于高速铁路牵引领域。电力牵引变流器作为牵引传动系统核心部件,由于其自身结构复杂,且运行环境恶劣,易突发故障。本文针对牵引变流器脉冲整流器网侧电流传感器和中间直流侧电压传感器故障,通过建立单相脉冲整流器混合逻辑动态MLD(Mixed Logic Dynamic)模型,构建系统状态观测器,研究基于状态观测器的传感器在线故障诊断与容错控制方法,并基于RT-LAB在回路试验平台进行了验证。试验结果验证了该方法的有效性,其具有诊断速度快、精度高的特点,适用于电力牵引传动系统应用。