基于双线性系统理论的PWM整流器非线性控制

根据双线性系统理论,建立了三相电压型PWM整流器的双线性系统模型,并通过对系统模型的分析与等效控制输入的选择,将该模型转化为精确的线性模型．在三相静止坐标系下,设计了双闭环控制系统,外环为非线性PI控制,内环为通过求解伪逆矩阵设计的状态反馈控制．实物实验结果表明,控制系统具有良好的稳态和动态性能．     

三相不平衡时的PWM整流器锁相环设计

获取电网相位是三相PWM整流器运行和控制的前提.软件锁相环具有设计方便、适应性强的优点,能够快速获取电网电压不平衡时的相位.分析三相电压不平衡时电网相位关系,讨论基于瞬时无功理论的软件锁相环设计原理和二次椭圆型陷波器的设计.建立了软件锁相环的MATLAB仿真模型和三相PWM整流器的实验装置,仿真和实验结果证明具有二次陷...     

基于电容电压平衡的三相四开关整流器FCS-MPPC策略

针对三相四开关整流器电容电压不平衡,进而影响系统稳定性的问题,提出了电容电压平衡的三相四开关整流器有限控制集模型预测功率控制策略.在控制系统的价值函数中,引入抑制电容电压波动目标项,以保持直流侧电容电压平衡,既兼顾有功/无功功率脉动最小且能有效地平衡电容电压,最终实现网侧电流谐波含量低、波形质量好、系统稳定性高.仿真测试结果验证了所提方法的有效性.     

额定功率下高速机车谐波特性的仿真分析

通过综合分析高速机车脉宽调制(PWM)整流器谐波电压产生的过程和牵引供电系统的谐波阻抗特性,对高速机车以额定功率运行时谐波的动态特性进行了计算和分析.采用双傅立叶级数和Bessel函数推导出PWM整流器谐波电压的计算式;基于分布参数模型导出了接触网谐波阻抗的表达式,进而对串联、并联谐振进行了分析.在此基础上,对机车在额定功率下的谐波电压和谐波电流进行了仿真计算和频谱分析.结果表明:谐波电压和谐波电流的频谱特性均与机车位置有关,尤其是谐波电流的变化更大;特定次谐波在特定线路位置发生串联谐振,且谐振位置随机车位置变化;谐波电流含量很小,主要集中在3～9次低次谐波和发生串联谐振的频带.     

三相PWM整流系统的研究

基于三相PWM整流器数学模型的研究,采用提取电网电压正序分量的锁相控制和电流双闭环的解耦控制策略,实现了三相整流器的高功率因数运行,有效地减小了系统对电网的谐波污染。最后,通过实验验证了该控制方案的实用性。     

三相坐标系下带非平衡负载的船舶电力系统的仿真与实验

船舶电力系统中存在着大量的非平衡负载,必将引起中性点电势的漂移,在传统的dq0坐标系下很难进行研究.在三相坐标系下各元件的数学模型中引入中性点电势,然后在三相坐标系中对典型的非平衡负载情况进行了仿真研究,并进行了实验分析.仿真与实验结果的比较证明,在三相坐标系下仿真分析带非平衡负载的船舶电力系统是准确可靠的.     

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。     

基于Lyapunov理论的交流传动系统建模和稳定性分析

为完整分析PWM整流器-逆变器-电机串联交流传动系统的稳定性跟随主要系统参数变化的规律,基于各子系统的开关函数模型,结合空间矢量脉宽调制算法的开关函数在dq坐标系下的等效表达式,建立整个系统的状态空间模型,采用偏微分法进行线性化处理,得到系统的增量方程;基于Lyapunov第一法,采用MATLABMAT语言对系统的稳定性进行分析．仿真结果表明：在传动系统全速度范围内,增大PWM整流器滤波参数和电机定转子电阻有利于增加系统的稳定性,电机定转子电感的变化对系统稳定性的影响呈双极性变化．因此,合理选择系统设计参数,能够使系统保持较大的稳定区域,避免系统振荡现象的发生．     

轮毂电机驱动型电动汽车电机控制系统设计

设计一种基于ds PIC30F4011芯片的轮毂电机驱动型电动汽车电机控制系统。设计电机控制器软硬件控制电路,采用转速比例-积分(Prportion Integral,PI)闭环单极性脉冲宽度(Pulse Width Modulation,PWM)控制方式,通过调节PWM占空比改变电机绕组的平均电压,实现电机调速。基于电机转速闭环单极性PI控制方案进行系统仿真,并搭建整车试验平台对电机进行空载运行试验。仿真和试验结果表明:轮毂电机驱动型电动汽车控制系统运行平稳,具有较好的动态和静态特性,控制方案能够满足轮毂电机的运行要求。     

转差频率矢量控制仿真研究

在基于转子磁场定向的旋转坐标系下,建立了不带磁通闭环的只带转速闭环的交流异步电机转差频率矢量控制系统仿真模型,实现了交流异步电机的解耦控制．转速闭环采用带限幅的PI调节器,主电路采用电流滞环控制PWM逆变器．仿真结果表明,转差频率矢量控制系统具有良好的动静态性能．     

基于三电平电压源变流器的同相牵引供电方案研究

提出了基于二极管箝位型三电平电压源变流器的同相供电综合潮流控制器方案.综合潮流控制器(CPFC)装置主要由两个背靠背的单相二极管箝住型三电平电压源变流器构成,主要用于传递有功功率、补偿无功功率及谐波,使得牵引供电系统相对电力系统而言,是一个三相对称纯阻性网络.分析了三电平电压源变流器的主电路结构,提出了三电平载波PWM电流控制和电容中点电压平衡控制策略.Matlab/Simulink仿真结果,验证了该方案的正确性.     

一种实用的三相交流脉宽调压电路

针对三相Y型接法对称性负载的三相交流脉宽调压电路的工作原理及电路仿真实验结果进行了详尽分析与研究,并以这种基本的交流调压电路拓扑为基础,对Y型接法对称性负载的电压进行脉宽调压控制,在电路结构中只采用了一只自关断型电力电子器件,使得电路结构简单、可靠.仿真结果表明,这种三相交流脉宽调压电路不仅可使负载上的电压谐波分量小、系统响应快,而且可适用于Y型接法的三相感应电动机调压调速、三相Y接电阻炉调温控制等多种负载的应用中.     

双馈风力发电机网侧整流器研究

基于三相SVPWM高频整流器的数学模型,详细分析了双馈风力发电系统中网侧整流器的双闭环控制原理和单位功率因数的实现方法.在此基础上设计了一套SVPWM整流系统,可以实现整流和逆变状态下的转换,实现能量的双向流动,仿真实验结果表明该整流系统具有良好的动、静态特性.     

用于大容量传动系统的电压源逆变器并联技术研究

在大容量特别是大电流的电机传动系统中,逆变器需要采用多个逆变模块并联的结构.文中对2个电压源逆变器通过均流电抗器并联带三相电机负载的传动系统进行了分析.围绕并联技术的均流问题,借鉴电源模块的并联控制,提出了同步坐标系下转速电流双闭环的主从控制策略,通过共用转速调节器实现负载均分,并对电路中的零序电流进行控制.仿真和实验结果表明,该控制策略在保证电机动态性能较好的基础上实现了逆变器均分负载电流.     

用MATLAB仿真异步电机直接转矩控制系统

采用MATLAB语言对电压源逆变器供电下异步电机直接转矩控制系统进行动态仿真,分析其动态性能指标,建立了仿真模型.     

电-氢多能互补型微电网的VSG平衡电流控制方法

多能互补型微电网将具有互补性的多种能源集中于同一并网系统,可有效提高微电网的能源利用效率及供电可靠性. 虚拟同步发电机（virtual synchronous generator,VSG）技术,实现分布式电源的友好并网. 然而,在非理想运行情况下,当电网电压出现不平衡时,传统的VSG控制不具备抑制负序电流的能力,将导致微电网三相并网电流不平衡,因此提出一种基于电-氢多能互补型微电网的VSG平衡电流控制方法. 本文搭建了包含光伏及储能系统的电能系统模型,和包含电解槽-氢储能-燃料电池系统的氢能系统模型;分析了VSG的基本原理,通过VSG并网小信号模型的分析,对控制参数进行了设计,提高了系统的稳定裕度;定量分析了不平衡电流的产生原因,通过改进dq坐标系下电流指令计算方法,抑制了负序电流,保证电-氢多能互补型微电网的电能质量. 最后仿真验证了多能互补微电网能量管理策略的有效性,仿真结果证明VSG平衡电流控制方法能在电压不平衡情况下实现并网电流三相平衡,最终将冲击电流由52 A抑制至27 A,并显著减小了功率波动.      

永磁同步电机伺服系统中电机启动过程分析

分析了矢量控制下永磁同步电机启动过程各阶段电流、电压、速度的变化规律和影响因素，线性加速阶段决定启动速度，可通过设置电机能够承受的最大启动力矩以加快启动过程，电流建立阶段的电流响应主要取决于直流母线电压，速度调整阶段电机进入稳定运行的时间取决于调节器的参数，加大为电机供电的整流器滤波电容并采用三相供电，可减小直流电压的动态下降，仿真和实验证实了以上分析结果。     

一种图腾柱PFC的控制方法及Simulink仿真

针对图腾柱PFC主电路的开关器件控制,提出了一种新的控制方法,目的是有效控制图腾柱PFC主电路,实现降低谐波含量和提高功率因数.该控制方法基于PWM跟踪控制的思想,且使用了曲线拟合的方法,实现了在不同的电源电压下稳压输出的功能.为了验证该控制方法的有效性,使用MATLAB的Simulink仿真工具,搭建主电路和控制电路模型进行仿真.对仿真得出的电流波形进行FFT分析,结果显示,使用该控制系统的图腾柱PFC理论上能够得到很好的电气性能.     

具有电流误差补偿的电压前馈型解耦矢量控制系统

对电压前馈型解耦矢量控制和电压反馈型解耦矢量控制进行分析比较，前者结构简单，后者控制精度高，为提高前者控制系统精度，提出具有电流误差补偿的电压前馈型解耦矢量控制系统结构。设计控制器，建立系统数学模型。用计算机仿真实验研究控制系统动态特性，定子电阻变化的鲁棒性和控制精度。     

基于CRT解耦工作模式的电压控制系统

基于顺次单支路工作模式的变压器式可控电抗器(controllable reactor of transformer type,CRT)具有良好的电压控制能力,但是CRT各控制绕组间耦合严重.在分析CRT解耦工作模式基本原理的基础上,提出基于CRT解耦工作模式的高压长距离输电线末端电压控制系统,并给出了控制器参数计算公式;采用查表法对工作绕组电流与各控制绕组晶闸管触发角之间的非线性关系进行线性化处理.仿真结果表明,提出的CRT电压控制系统可以实现CRT各控制绕组的解耦,并维持输电线路末端电压稳定.