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。     

优化复合控制技术在有源电力滤波器中的应用

为提高单相并联型有源电力滤波器(APF)的补偿精度,本文提出了一种静止坐标系下的PI和带前馈的重复控制相结合的电流复合控制策略,利用PI控制的快速性来保证系统的动态性能,改进的带前馈的重复控制用来保证APF的补偿精度,同时前馈的引入可以减小次谐波的影响,增强了系统的稳定性,理论研究和实验结果表明复合控制策略可以有效提高单相APF的滤波性能。     

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。     

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。     

并联型有源电力滤波器(PAPF)的设计与仿真研究

本文采用基于瞬时无功理论的谐波电流检测方法的d-q法进行谐波电流检测。为提高系统性能,引进了基于内模原理的重复控制策略,并采用重复控制和PI控制相结合的复合控制方式。最后,利用Matlab/Simulink仿真平台搭建了相应的仿真模型并进行仿真研究。     

一种基于PD与模糊复合控制的船舶航向变结构控制器

对一种PD控制器和模糊控制器有机结合的船舶航向复合控制方法进行了研究。该方法利用PD控制器的快速性和模糊控制器的鲁棒性进行船舶航向控制，以解决PID控制器在高频干扰下难以保持航向以及普通模糊控制器不能同时兼顾大角度转向控制和小角度航向保持性能要求这两个问题。文中论述了系统结构和控制方法，仿真试验证明了该方法的合理性和有效性。     

有源滤波器复合控制策略的研究

传统PI控制存在缺陷,为了实现无差精确控制,本文设计了基于模糊自调整的广义积分控制策略,通过模糊辅助调整器来动态调节广义积分控制器的各个控制参数,使此电流控制器可以同时获得较好的动态性能及稳态性能。该控制方法有效地提高了系统的目标跟随特性、抗干扰性和鲁棒性,并且具有计算量小、容易工程实现的特点。仿真与实验结果验证了文中所提出的复合控制策略的有效性和可行性。     

蒸汽发生器水位的模糊-PID复合控制

为了提高蒸汽发生器的模糊水位控制器的稳态性能,结合常规PID控制的优点,设计蒸汽发生器水位的模糊-PID复合控制器。运用Matlab模糊逻辑工具箱与Simulink模块,实现蒸汽发生器的水位控制仿真,对蒸汽发生器大幅度降负荷工况进行仿真计算。结果表明,模糊-PID复合控制既具有模糊控制的良好动态性能,又具有线性控制的良好稳态性能。模糊-PID复合控制特别适用于具有大滞后、多变量、强耦合的非线性系统,是一种比较有发展前景的控制方法。     

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.     

基于状态反馈控制的逆变器电流控制器的设计

采用传统控制策略对低脉冲逆变装置的交流电流控制器进行设计时,控制器系统带宽通常会接近系统的基波频率,导致系统动态响应变差。提出了一种改进的电流控制策略,通过状态反馈控制的极点配置方法克服了这一难题,从而大大提高线性控制器的增益。电流控制器的设计以离散条件下的线性状态空间设计为原则,可使控制系统的动态响应和稳定性能更加优越,且系统具有更强的鲁棒性。最后,对设计结果进行了仿真。结果表明,基于状态反馈控制规律的极点配置法所设计的电流控制器比传统的PR设计方案具有更好的动态性能。     

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。     

2000t海缆作业船动力定位系统控制器的仿真设计及优化

运用模糊控制理论设计了2000t海缆作业船动力定位系统的控制器,为弥补模糊控制器在平衡点附近出现的盲区缺陷,引入PID控制环节,与模糊控制器联合构成F-PID复合控制器,仿真结果对比表明,F-PID复合控制器比单个的模糊控制器具有更高的稳态精度.     

基于舰船振动信号激励下压电智能梁振动主动控制

为研究舰船结构振动主动控制有效方法,采用线性二次型独立模态空间控制法设计控制器,对舰船振动信号激励下压电智能梁的振动进行主动控制。基于Hamilton原理建立压电智能结构的有限元模型,并利用精细积分法计算前3阶模态的位移响应。编制了相应的计算机程序,对舰船振动信号激励下梁结构的振动进行主动控制数值仿真。由仿真结果可见,控制可以有效地实现,为舰船结构振动主动控制提供理论基础。     

基于多比例谐振的混合APF谐波补偿研究

针对变频器在船舶上的大量使用而导致谐波污染问题,提出一种基于多比例谐振的混合有源滤波器谐波补偿策略。混合有源滤波器由LC无源滤波器和有源滤波器构成,并结合多比例谐振组成谐波补偿控制策略。该控制策略由电网谐波检测、谐波补偿和谐波电流跟踪组成。其中谐波补偿采用检测电网电流的方式,保证治理谐波的同时,抑制LC滤波器可能发生的谐振；谐波跟踪采用多比例谐振控制器,利用其在不同特定频率高阻抗的特点,准确跟踪不规则的谐波电流,提高控制系统的精度。最后,仿真结果验证了所提控制策略可有效抑制船舶电网谐波,提高设备用电的安全性。     

基于扰动观测器的船舶动力定位反步控制

针对船舶动力定位系统模型受到风浪流等环境未知有界扰动的问题，提出一种基于干扰估计补偿的反步控制算法。首先基于滑模面有限时间收敛特点设计干扰观测器，在有限时间内实现对未知有界干扰的估计，并采用一阶低通滤波器连续化干扰观测器估计值，减少抖振；然后基于干扰观测器设计船舶动力定位反步控制器，并应用Lyapunov函数证明了所设计的控制器使船舶的位置和航向收敛于期望值。最后通过铺缆船仿真结果表明所设计控制器具有较好的控制性能，对系统的有界干扰具有良好的鲁棒性。     

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。     

基于三电平逆变器的永磁同步电动机直接转矩控制新方法

在永磁同步电动机数学模型和三电平空间矢量调制法的基础上,提出一种基于三电平逆变器拓扑结构的永磁同步电机直接转矩控制新方法。该方法采用bang-bang控制器对电机进行控制,通过新型合成矢量开关表对固定合成矢量的选取,有效地抑制了三电平逆变器直流侧支撑电容中点电位波动、限制了输出电压变化率dv/dt并降低了开关损耗,同时系统还具有良好的稳态响应特性及动态响应特性。通过理论分析与仿真结果证明了该控制方法的可行性。     

提高电流放大器电流响应速度的研究

提出采用超前校正和负反馈校正提高电流放大器输出电流响应速度方法。分析了电流放大器结构和采用输出电流反馈的工作原理，指出感性负载的时间常数是影响电流响应速度的主要因素。研究采用超前校正和负反馈校正减小负载等效时间常数的基本原理。建立了电流放大器的仿真模型，采用DSP和智能功率模块（IPM）搭建了H桥式电流放大器及其控制电路和控制软件。阶跃指令和复合指令的仿真和试验表明，两种方法均提高了输出电流的响应速度，满足快速跟随电流指令要求。     

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。