滞环PID控制在蓄电池充电器应用中的研究

传统PID（比例-积分-微分）控制对被控系统的参数摄动比较敏感,滞环控制具有较强的鲁棒性,将滞环PID控制方法引入到以恒流充电的蓄电池充电器中,可以使变换器具有很强的鲁棒性、适应性和稳定性。充电器主电路采用移相全桥变换器,给出了传统PID和滞环PID控制的仿真模型,针对变换器负载波动对输出电流的影响,以及输出电流的稳定性,分别作出了仿真试验和分析。仿真结果表明,将滞环PID控制应用到蓄电池充电器能够获得相对恒定的电流并且使得蓄电池充电器对外部响应及其内部参数的摄动有良好适应性。     

微处理器电压调节器瞬态响应特性的改善

为设计具有快速动态响应的微处理器电源电压调节器，分析了在负载突变时电压调节器的瞬态响应特性和电路器件参数对输出电压瞬态响应影响．分析表明，采用合适电容值的低等效寄生电阻的滤波电容，并提高开关频率，可减小输出电压跌落．仿真结果显示，电感减半使电压跌落减小约20％，响应时间减小约60％；取临界(优化的)电容值可使电压波动减小约40％，但延长了响应时间；电流型控制方法比电压型控制方法电压跌落减小了约20％。响应时间缩短70％以上．     

基于等效控制的全局滑模控制Buck变换器设计

为简化滑模控制器设计和提高变换器系统的鲁棒性,探讨了全局滑模控制的原理和设计方法,并用于设计Buck变换器的控制系统.分析了全局滑模控制Buck变换器的特点,给出了基于等效控制思想的全局滑模控制器设计步骤,并设计了全局滑模控制律.最后,通过仿真分析,探讨了全局滑模控制器应用于Buck变换器的可行性和有效性.仿真结果表明,设计的全局滑模控制Buck变换器较传统滑模控制Buck变换器的瞬态响应速度快,并具有全局鲁棒性.     

小功率光伏并网逆变器控制系统的设计

阐述了一种小功率光伏并网逆变器的控制系统．该光伏并网逆变器由DC-DC变换器与DC-AC变换器两部分组成，其中DC—DC变换器采用芯片SG3525来控制，DC—AC变换器采用数字信号处理器TMS320F240来控制．由于数字信号处理器DSP实时处理能力板强，采用合适的算法能确保逆变电源的输出功率因数接近l，输出电流为正弦波形．该控制方案已经在实验室得到验证．     

城市路网交通信号分层分布式控制优化方法

合理的路网信号控制结构对提高城市交通系统运行效率具有重要意义。本文综合考虑控制性能和计算效率，提出路网交通信号分层分布式控制策略。在控制结构的上层，引入Webster方法实时更新周期时长；在下层，采用模型预测控制方法对交叉口信号控制问题进行建模，以最小化路网总行程时间为目标，优化信号绿信比，并利用Benders分解思路将原问题分解为独立求解单个交叉口信号配时方案的Primal问题和协调优化相邻交叉口间交通流交互作用的Master问题，提出一种基于Benders分解的双层分布式信号协调控制优化算法。通过两个实际路网算例，验证分层分布式控制方法的有效性，并针对上下层的控制方法设置对比实验。结果表明：基于Benders分解的分布式模型预测控制方法能求得接近集中式控制的整体优化解(路网总行程时间差在3.26%以下)，在兼顾控制性能的同时大幅提升优化求解的计算效率，相较于集中式控制，计算时间减少的幅度可达42.24%；在不同实验场景下，分布式控制方法的控制效果均优于定时控制方法，路网总行程时间约减少9.40%～20.57%。此外，在上层加入周期优化层后，分层控制方法能根据实时交通状态调整周期时长...     

基于遗传算法的PID智能控制器设计

根据实际应用的需要,设计出一种基于遗传算法的PID控制器．该控制器首先采用遗传算法优化PID控制器的参数,得到一组参数的最优值,在实际控制过程中利用遗传算法不断优化PID参数,从而提高PID控制器的控制性能和自适应能力．以确保系统的动态和稳态性能最优．根据设计结果采用Matlab对此进行仿真,仿真结果表明：与常规的PID控制器相比,这种基于遗传算法优化的PID控制器用于实际控制系统可达到良好的动、静态性能和自适应能力．     

动态参考电流控制三态Boost变换器的性能分析

为了提高工作于伪连续导电模式（pseudo continuous conduction mode，PCCM）的三态Boost变换器的效率、负载范围和瞬态响应性能，研究了一种动态参考电流（dynamic reference current，DRC）控制策略. 详细分析了DRC控制三态Boost变换器的工作原理，并比较了采用恒定参考电流（constant reference current，CRC）控制和DRC控制的三态Boost变换器的效率和负载瞬态响应性能，分别推导了它们的负载范围表达式，最后，通过实验对理论分析进行验证. 研究结果表明:与CRC控制相比，DRC控制三态Boost变换器的轻载效率提高了14%；在全负载范围内均能工作于PCCM模式，负载范围宽；负载减轻和增加时，调节时间分别减少了37.5%和32.0%，电压超调量分别减小了69.7%和61.9%，瞬态响应性能好.      

变脉宽脉冲序列控制DCM Buck变换器

为解决脉冲序列（pulse train,PT）控制开关DC-DC变换器稳态输出电压纹波较大的问题,通过研究较大输出电压纹波的产生机理,提出了一种变脉冲宽度脉冲序列（variable width pulse train,VWPT）控制方法.该方法基于电感电流断续导电模式（discontinuous conduction mode,DCM）Buck变换器,根据负载功率的变化,采用数字控制方式动态调节高、低功率脉冲占空比,得到两个能量差异较小的驱动脉冲,实现对变换器的控制,以获得明显优于PT控制的输出电压纹波特性.实验结果表明,相比于PT控制,VWPT控制可以有效降低变换器的稳态输出电压纹波50%左右.      

物流节点系统布局优化控制模型研究

在分析物流节点布局定义、内涵和研究现状的基础上,根据现代控制理论的基本原理,提出了区域物流节点协同布局控制模型,并分析该模型的求解方法．通过对一算例来分析上述优化控制模型和算法的有效性．结果表明,该优化控制模型对区域物流节点规划具有较好的理论意义和实践指导价值．     

脉冲序列Buck变换器的控制规律及特性

研究了开关DC-DC变换器电压型和电流型脉冲序列控制的特点和实现方式,分析和对比了脉冲序列控制Buck变换器的稳态工作特性、控制规律和启动特性.理论分析、仿真和实验结果表明:电压型和电流型脉冲序列控制变换器在负载变化时控制规律基本相同,即负载增大时控制器产生较多的高能量脉冲.当输入电压升高时,电压型和电流型脉冲序列控制器分别产生较多的低能量脉冲和高能量脉冲.与电压型相比,电流型脉冲序列控制变换器具有更平稳的启动特性.     

MMC的无锁相环直接功率控制仿真

目前新型模块化多电平换流器（modular multilevel converter,MMC）多采用电压外环电流内环的双闭环直接电流控制策略,研究MMC的直接功率控制（direct power control,DPC）策略以减少系统控制参数,改善动态响应慢等问题。在αβ坐标系下推导关于MMC的DPC数学模型,并设计了一种无锁相环的DPC控制系统,为消除系统频率和电感参数的变化对控制系统的干扰,设计了一种无系统角频率和电感参数的功率解耦控制器,将双闭环简化为功率单环。考虑电网强度对换流站运行特性的影响,计算出直接功率控制策略适用于交流系统强度范围。最后在MATLAB/Simulink中仿真验证,结果表明上述设计控制策略的有效性。     

电力推进 模拟系统 实时仿真 时延分析 MATLAB

分析了电力推进负载模拟系统的原理,采用MATLAB实时仿真工具RTW和多功能数据采集卡PCI-1711实现负载模型到模拟变流器的控制.基于MATLAB/Simulink对模拟系统的时延影响进行了仿真,分析了负载模型时延对模拟电机转矩控制的准确性和稳定性的影响.通过建立模拟电机转矩控制的闭环传递函数和频域的Bode图,进一步分析了时延影响,采用修正闭环增益的方法对时延进行了补偿,达到与理想时延下近似的控制效果,并得以仿真验证.     

模块组合型多电平变换器的控制策略

对模块组合型多电平变换器（MMC）的脉冲调制策略和电压控制策略进行了理论分析和实验研究,建立了MMC系统的数学模型,在此基础上提出一种适用于MMC特点的载波移相SPWM控制策略和电压控制策略,无需额外的硬件电路,即可实现对MMC功率单元直流电容电压良好的稳压和均衡控制效果.通过一台三电平MMC实验样机的实验结果,分析了其稳态和静态工作特性,验证了控制策略的有效性.     

基于双闭环控制的三相PWM整流充电技术研究

随着环境污染和资源短缺问题日趋严重,电动汽车的研究备受人们的关注。而研究电动汽车中蓄电池充电装置及充电技术对于推动电动汽车产业发展具有一定的意义。传统的充电装置通常采用三相不可控整流器和DC-DC变换器组成,此类充电装置使得网侧谐波电流大且变换效率低。本文采用双闭环控制的三相PWM（脉宽调制）整流器作为充电装置,其中电流内环可提高网侧功率因素,电压外环可稳定输出的直流电压。为缩短蓄电池充电时间,电压外环参考电压设置为蓄电池浮充电压,使得充电电流的变化符合其充电接收曲线。最后在MATLAB／SIMULINK中搭建仿真模型,验证该控制策略的可行性。     

天然气电控发动机的开发研究

为满足天然气发动机数量将大幅度增长的需求,在某柴油机基础上通过改进燃烧系统和进气系统,设计高能点火系统、燃料供给系统、电控单元及传感器、执行器,并加装三元催化转换器,采用闭环空燃比控制等措施,研制了CNG（压缩天然气）单燃料电控多点顺序喷射发动机。实验结果表明天然气发动机的动力性能达到了设计指标,排放性能满足国家标准要求,设计方法切实可行。     

一种新型的动态矩阵控制算法

对无约束动态矩阵控制（ＤＭＣ）算法进行了改进，提出了一种新的ＤＭＣ控制算法，即用遗传算法对ＤＭＣ的设计参数进行在线寻优，由优化结果来计算实际控制作用，与一般的定参数ＤＭＣ相比，其闭环性能更好，能有效地处理各种约束。仿真实例表明了该方法的有效。     

电流模式控制全桥移相ZVS变换器补偿网络设计研究

对电流模式控制ＰＳＦＢ－ＺＶＳ变换器补偿网络的设计进行了研究。在电路的小信号模型基础上,得到电路的电流模式控制的小信号模型,进而得到了电路的电流贩小信号传函模型,使补偿网络的设计可在频率域进行。仿真和实验验证了方法的有效性。     

谷值V2控制Boost变换器的频域与时域特性分析

基于对Boost变换器输出电压纹波的分析,本文将谷值V2控制技术应用于Boost变换器.详细分析了谷值V2控制Boost变换器的工作原理,首次建立了谷值V2控制Boost变换器的小信号模型,推导了控制-输出、输入-输出和输出阻抗等传递函数,研究了其频域与时域特性,并与谷值电流控制Boost变换器进行了比较分析.研究结果表明,与谷值电流控制相比,谷值V2控制Boost变换器具有比谷值电流控制Boost变换器更快的输入和负载瞬态响应速度,在给定参数下,谷值V2控制瞬态响应在输入电压增加时快530 s,输入电压减少时快800 s;当负载增加时快650 s,负载减少时快1 330 s.实验结果与仿真结果基本一致,验证了理论和仿真分析的正确性.      

无级变速汽车液力变矩器工作策略

为了提高无级变速汽车液力变矩器工作的燃料经济性,确定了液力变矩器锁止、解锁的合理条件。为了提高液力变矩器解锁时的工作效率,利用无级变速器速比调节功能,设计了PID控制器,使得发动机-液力变矩器始终工作在最佳经济区域。为了减少液力变矩器锁止时的冲击,以允许冲击度范围内滑磨功最小与发动机稳定运转2个原则,提出了锁止离合器接合的控制策略,设计了以冲击度和发动机转速差为输入量的模糊控制器。两种不同锁止情况试验结果表明:急加速(1.92 s)比缓加速(1.38 s)延长了接合时间,因此,利用控制策略能够保证锁止离合器接合平稳和发动机的稳定运转。