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三相Vienna整流器无差拍预测直接功率控制策略研究 预览
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作者 马辉 危伟 +1 位作者 鄢圣阳 王书征 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第1期95-103,共9页
针对三相Vienna整流器控制系统计算、采样等延时引起的功率误差问题,提出一种两步预测直接功率控制(DPC)算法。基于无差拍控制原理设计内环直接功率控制器,推导两相静止坐标系下控制参考电压矢量公式,并结合二阶拉格朗日差值法估算k+2... 针对三相Vienna整流器控制系统计算、采样等延时引起的功率误差问题,提出一种两步预测直接功率控制(DPC)算法。基于无差拍控制原理设计内环直接功率控制器,推导两相静止坐标系下控制参考电压矢量公式,并结合二阶拉格朗日差值法估算k+2时刻有功功率给定值,提高功率预测精度。同时为提高电压外环响应速度和稳定精度,构建以直流侧电压平方为反馈量的滑模控制器(SMC)。最后搭建10 kW三相Vienna整流器仿真模型与实验平台对所提算法进行验证。仿真和实验结果表明:无差拍预测直接功率与滑模控制相结合的算法不仅可以有效减小输入侧电流谐波含量及功率脉动,而且可以提高三相Vienna整流器的动态响应速度和抗干扰性能。 展开更多
关键词 VIENNA整流器 无差拍控制 滑模控制 直接功率控制 拉格朗日插值法
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基于最近电平逼近调制的模块化多电平变换器中高压变频调速系统运行控制 预览
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作者 易灵芝 黄晓辉 +2 位作者 黄守道 荣飞 刘罗 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第6期1303-1315,共13页
最近电平逼近调制(NLM)是模块化多电平变换器(MMC)中最常用的调制方式。电平数较少时,NLM的输出电压电流谐波严重畸变,使其无法用于电平数较少的变频调速场合。该文通过详细分析NLM下无差拍电流控制的开关过程,指出NLM调制下MMC无差拍... 最近电平逼近调制(NLM)是模块化多电平变换器(MMC)中最常用的调制方式。电平数较少时,NLM的输出电压电流谐波严重畸变,使其无法用于电平数较少的变频调速场合。该文通过详细分析NLM下无差拍电流控制的开关过程,指出NLM调制下MMC无差拍电流控制具有滞环特性。定量分析了NLM下MMC无差拍电流控制的滞环环宽,得到了滞环环宽和输出电流波动范围的表达式。同时,设计了MMC背靠背变频调速系统的综合控制方案。与传统方案相比,所提方案具有控制结构简单、开关频率低、环流抑制容易实现和动态特性好等优点。在Matlab/Simulink中搭建了十一电平背靠背MMC中高压变频调速模型,验证了所提控制方案的正确性和有效性。 展开更多
关键词 模块化多电平变换器 中高压变频调速 最近电平逼近调制 无差拍控制 滞环特性
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基于无差拍控制的超导磁储能系统
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作者 罗仁和 雷勇 +1 位作者 林晓冬 王力 《自动化与仪器仪表》 2020年第1期10-15,共6页
超导磁储能(SMES)系统具有功率密度高和功率指令响应快等特点,在平滑风力发电功率波动、提高电力系统稳定性等方面具有广阔的应用前景。针对当前SMES控制存在超调量大、控制精度不高等缺陷,将无差拍控制引入SMES的控制中。首先建立了SME... 超导磁储能(SMES)系统具有功率密度高和功率指令响应快等特点,在平滑风力发电功率波动、提高电力系统稳定性等方面具有广阔的应用前景。针对当前SMES控制存在超调量大、控制精度不高等缺陷,将无差拍控制引入SMES的控制中。首先建立了SMES数学模型并介绍了无差拍控制的一般设计方法,然后根据SMES数学模型设计了SMES的无差拍控制策略,最后在MATLAB/SIMULINK中对所提控制策略进行了仿真。仿真结果表明,所提的控制方法具有跟踪无过冲、控制精度高和SMES变流器网侧电流谐波含量小等特点;将其应用于平滑双馈风机有功功率输出,有效平滑了双馈风机的功率波动,提高了双馈风机的并网能力。证明了该控制策略的有效性和优越性。 展开更多
关键词 SMES 无差拍控制 变流器 斩波器
永磁同步电机的改进模型预测直接转矩控制 预览
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作者 刘珅 高琳 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第1期10-17,共8页
针对永磁同步电机直接转矩控制(DTC)中存在的转矩脉动和磁链纹波大的问题,提出一种改进的模型预测直接转矩控制方法。在两相静止坐标系下,依据无差拍控制理论计算出使电磁转矩和定子磁链在下一周期达到给定值的期望电压矢量。通过引入... 针对永磁同步电机直接转矩控制(DTC)中存在的转矩脉动和磁链纹波大的问题,提出一种改进的模型预测直接转矩控制方法。在两相静止坐标系下,依据无差拍控制理论计算出使电磁转矩和定子磁链在下一周期达到给定值的期望电压矢量。通过引入虚拟电压矢量将电压矢量空间划分成13个扇区,根据期望电压矢量所在扇区位置选取相应的实际电压矢量,可选取的实际电压矢量由传统的8个电压矢量扩展为14个电压矢量。该方法具有虚拟电压矢量占空比固定、调制简单以及运算次数少的优点。对直接转矩控制、传统的模型预测直接转矩控制以及改进的模型预测直接转矩控制进行仿真对比,结果表明,改进的模型预测控制方法能有效地抑制转矩脉动和磁链纹波,减小定子电流畸变率,提高系统的鲁棒性。 展开更多
关键词 永磁同步电机 直接转矩控制 模型预测 无差拍控制 扇区划分
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表贴式永磁同步电机磁链和转矩无差拍控制系统 预览
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作者 李耀华 周逸凡 +3 位作者 赵承辉 秦玉贵 杨启东 任佳越 《电机与控制应用》 2020年第1期1-7,共7页
建立了基于定子磁链坐标系的表贴式永磁同步电机(SPMSM)下一时刻的磁链和转矩计算简化模型,验证了可以采用简化模型来计算下一时刻的磁链和转矩,从而降低无差拍控制计算复杂程度,提高系统实时性能,并得到实现磁链和转矩无差拍控制的理... 建立了基于定子磁链坐标系的表贴式永磁同步电机(SPMSM)下一时刻的磁链和转矩计算简化模型,验证了可以采用简化模型来计算下一时刻的磁链和转矩,从而降低无差拍控制计算复杂程度,提高系统实时性能,并得到实现磁链和转矩无差拍控制的理想输出电压矢量。采用模型预测控制(MPC)选择最接近理想电压矢量的基本电压矢量作为输出电压矢量。仿真验证了所提SPMSM磁链和转矩无差拍控制系统的可行性。为了进一步提高系统实时性能,提出2种无需MPC的基本电压矢量简化选择方法。仿真结果表明所提出的电压矢量简化选择方法控制效果与传统MPC非常接近,但省却了MPC计算,减小了系统计算负担。 展开更多
关键词 永磁同步电机 无差拍控制 模型预测控制 转矩脉动
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基于无差拍的永磁同步电机无传感器控制策略 预览
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作者 苗敬利 张宇航 秦王毓 《科学技术与工程》 北大核心 2020年第6期2279-2284,共6页
针对永磁同步电机直接转矩控制系统中存在转速和转子位置观测精度不高、转矩脉动较大等问题,提出一种基于无差拍的永磁同步电机无传感器控制策略。设计基于变指数趋近律和锁相环技术相结合的新型滑模观测器,采用变指数趋近律提高反电动... 针对永磁同步电机直接转矩控制系统中存在转速和转子位置观测精度不高、转矩脉动较大等问题,提出一种基于无差拍的永磁同步电机无传感器控制策略。设计基于变指数趋近律和锁相环技术相结合的新型滑模观测器,采用变指数趋近律提高反电动势观测精度并证明其稳定性,用连续函数取代符号函数降低抖振,结合锁相环技术提取转速及转子位置信息。基于此,建立电机离散化模型推导出磁链、转矩无差拍控制律,设计无差拍控制器进一步削弱抖振,提高系统控制性能。仿真结果表明:该策略能准确观测转速和转子位置,有效抑制磁链、转矩的脉动,提高系统动态性能。 展开更多
关键词 永磁同步电机 滑模观测器 变指数趋近律 无差拍控制
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电压不平衡时基于改进无差拍控制的VSC-HVDC系统 预览
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作者 付子义 杜田雨 《电子科技》 2020年第4期35-41,54,共8页
VSC-HVDC在电网电压不平衡情况下,输出功率及直流母线电压会产生二倍频波动,进而影响系统的稳定运行。文中研究了柔性直流输电系统在电压不平衡情况下的改进无差拍控制策略,该策略以瞬时有功功率波动分量为零为约束条件,推导了正负序参... VSC-HVDC在电网电压不平衡情况下,输出功率及直流母线电压会产生二倍频波动,进而影响系统的稳定运行。文中研究了柔性直流输电系统在电压不平衡情况下的改进无差拍控制策略,该策略以瞬时有功功率波动分量为零为约束条件,推导了正负序参考电流表达式。针对传统无差拍控制算法存在的控制延时及对交流侧电感参数变化鲁棒性差的问题,提出了一种改进无差拍控制策略。该控制策略利用拉格朗日插值法预测出下一个采样时刻的参考电流;对电网电压进行了线性预测;对网侧电流进行了非线性预测。最后借助MATLAB/Simulink平台搭建相应的仿真模型,仿真结果证明了该控制策略的正确性和有效性。 展开更多
关键词 柔性直流输电 无差拍控制 拉格朗日插值法 不平衡电网 控制延时
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单相双Buck逆变器的无差拍快速重复控制
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作者 李冬辉 孔祥洁 刘玲玲 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2019年第10期3671-3677,共7页
为提高并网电流的控制精度,针对单相双Buck逆变器,提出一种无差拍快速重复控制策略。首先建立了单相双Buck逆变器数学模型,分析无差拍控制的原理,得出数字控制的延时和模型参数不匹配等会引起预测误差,导致并网电流畸变的结论。采用'... 为提高并网电流的控制精度,针对单相双Buck逆变器,提出一种无差拍快速重复控制策略。首先建立了单相双Buck逆变器数学模型,分析无差拍控制的原理,得出数字控制的延时和模型参数不匹配等会引起预测误差,导致并网电流畸变的结论。采用'两步预测'消除延时的影响,并在此基础上,结合所提的快速重复控制器(fast repetitive controller,FRC),对电感值偏差、电网谐波等造成的周期性扰动进行抑制,能有效减少并网电流的谐波含量且具有较好的动态响应能力。仿真和实验结果验证了所提控制算法的准确性和优越性。 展开更多
关键词 单相双Buck逆变器 无差拍控制 快速重复控制 总谐波畸变
级联多电平准Z源逆变器的无差拍并网控制策略 预览
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作者 游云峰 李媛 +1 位作者 方番 杨翔宇 《电力系统保护与控制》 CSCD 北大核心 2019年第17期48-53,共6页
以单项级联准 Z 源逆变器为研究对象,以提高动态响应速度和减小并网电流总谐波畸变率为研究目标,提出一种总分式无差拍并网控制策略。首先,针对级联型准 Z 源逆变器各模块输入功率有差异的特点,定义模块功率比例因子并将其应用于模块功... 以单项级联准 Z 源逆变器为研究对象,以提高动态响应速度和减小并网电流总谐波畸变率为研究目标,提出一种总分式无差拍并网控制策略。首先,针对级联型准 Z 源逆变器各模块输入功率有差异的特点,定义模块功率比例因子并将其应用于模块功率控制,实现各模块差异化功率分配和最大功率输出,并实现各模块直流链电压平衡。其次,建立并网电流与系统反馈状态量模型,采用无差拍控制策略实现并网电流快速控制。最后,通过建立仿真模型验证了所提算法的有效性和正确性。 展开更多
关键词 准Z源逆变器 并网 无差拍控制 级联多电平
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基于无差拍控制的中频电阻点焊逆变器的研究 预览
10
作者 孙枫 王艳 李茂 《电气传动》 北大核心 2019年第7期60-63,共4页
针对传统电阻焊逆变电源控制系统稳定性差、电流响应速度较慢等缺点,提出一种基于DSP实现的无差拍控制方法。无差拍控制具有动态响应速度快、控制精度高、谐波畸变率小等特点,在恒电流控制的电阻点焊逆变焊机电源中,采用无差拍控制方法... 针对传统电阻焊逆变电源控制系统稳定性差、电流响应速度较慢等缺点,提出一种基于DSP实现的无差拍控制方法。无差拍控制具有动态响应速度快、控制精度高、谐波畸变率小等特点,在恒电流控制的电阻点焊逆变焊机电源中,采用无差拍控制方法,电路简单易实现,并且能够迅速跟踪负载电流的变化。在理论研究的基础上,采用Matlab/Simulink软件对所提出的控制策略进行了仿真,验证了理论研究的正确性。最后设计了一台试验样机,并在样机上进行实验,实验结果表明:电阻点焊逆变器具有良好的调节特性和优异的焊接性能。 展开更多
关键词 无差拍控制 恒电流控制 逆变焊机 点焊逆变器
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改进的并联型H桥APF控制策略研究
11
作者 杨帆 马立新 《电子测量技术》 2019年第10期58-62,共5页
为了提高并联型H桥有源滤波器的工作效率,当电源电压失真时,更短的时间内计算出更精确的补偿电流,提出了一种自适应谐波检测算法和载波相移正弦脉冲宽度调制技术(CPS-SPWM)相结合的控制策略。首先通过自适应谐波检测算法快速准确地计算... 为了提高并联型H桥有源滤波器的工作效率,当电源电压失真时,更短的时间内计算出更精确的补偿电流,提出了一种自适应谐波检测算法和载波相移正弦脉冲宽度调制技术(CPS-SPWM)相结合的控制策略。首先通过自适应谐波检测算法快速准确地计算出参考补偿电流,为无差拍控制提供精确的补偿指令,然后采用外环电压PI控制实现桥臂电压稳定,并采用内环均压比例控制实现桥臂上子模块电容电压相同,最后通过CPS-SPWM为有源滤波器提供更准确的调制波信号。通过仿真结果,证明了改进的控制策略比传统方法具有更高的稳定性和准确率。 展开更多
关键词 H桥有源滤波器 无差拍控制 自适应谐波检测 CPS-SPWM
生产库存系统的无差拍控制策略
12
作者 鲍宇 高存臣 《中国物流与采购》 2019年第11期77-80,共4页
文章研究了生产库存系统的无差拍控制策略。首先,介绍离散控制系统领域中的极点配置和无差拍控制;其次,根据反馈控制理论,给出无差拍控制条件下,线性定常多输入完全能达系统的极点配置算法;再次,将此极点配置算法推广到典型的生产库存系... 文章研究了生产库存系统的无差拍控制策略。首先,介绍离散控制系统领域中的极点配置和无差拍控制;其次,根据反馈控制理论,给出无差拍控制条件下,线性定常多输入完全能达系统的极点配置算法;再次,将此极点配置算法推广到典型的生产库存系统;最后,利用具体算例说明生产库存系统的无差拍控制策略的可行性与有效性。 展开更多
关键词 生产库存系统 无差拍控制 离散控制系统 极点配置 反馈控制
一种新型的永磁同步发电机电流控制策略 预览
13
作者 李军 《微电机》 北大核心 2019年第2期57-61,共5页
为了提高永磁同步发电机电流控制性能,提出了一种基于积分参考补偿的改进无差拍电流控制策略,相比传统无差拍控制,改进无差拍控制利用反馈量实现了对电机电流的超前一拍估计,削弱了数字控制滞后一拍对系统动态性能的影响,显著提高了电... 为了提高永磁同步发电机电流控制性能,提出了一种基于积分参考补偿的改进无差拍电流控制策略,相比传统无差拍控制,改进无差拍控制利用反馈量实现了对电机电流的超前一拍估计,削弱了数字控制滞后一拍对系统动态性能的影响,显著提高了电流跟踪的动态性能;此外,在改进无差拍控制的参考电流中引入电流跟踪误差的积分补偿,提高了电流跟踪的稳态精度。仿真结果表明,该控制策略具有较高的跟踪精度与良好的动态特性。 展开更多
关键词 永磁同步发电机 无差拍控制 电流超前预测 积分补偿
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基于无差拍控制和重复控制的能馈型交流电子负载研究 预览
14
作者 曹原 王君艳 《电气自动化》 2019年第2期11-13,17共4页
如何开发能准确模拟期望的负载特性并将能量单位功率因数回馈电网的交流电子负载,是电子负载作为电源测试装置的关键问题。为此,提出了基于无差拍控制和重复控制的复合控制策略。带补偿的无差拍控制能够提高控制器的快速性,重复控制能... 如何开发能准确模拟期望的负载特性并将能量单位功率因数回馈电网的交流电子负载,是电子负载作为电源测试装置的关键问题。为此,提出了基于无差拍控制和重复控制的复合控制策略。带补偿的无差拍控制能够提高控制器的快速性,重复控制能够实现较好的系统稳态性能。并基于MATLAB对所设计的复合控制方法进行了仿真验证。试验结果表明,策略动态响应快、稳态误差小,能有效实现模拟负载和并网的功能。 展开更多
关键词 能馈型 电子负载 无差拍控制 重复控制 电流补偿
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不平衡工况下三相四桥臂逆变器的控制策略 预览
15
作者 朱振远 曹以龙 +1 位作者 江友华 黄冠华 《电子技术应用》 2019年第2期117-119,123共4页
针对无差拍控制跟踪精度低、抗扰动性差等问题,提出将重复控制与无差拍控制结合,形成嵌入式复合控制结构,改善控制器的稳态精度和对电感参数变化的鲁棒性。根据四桥臂逆变器的数学模型,推导用于电流控制的无差拍算法,并引入重复控制算... 针对无差拍控制跟踪精度低、抗扰动性差等问题,提出将重复控制与无差拍控制结合,形成嵌入式复合控制结构,改善控制器的稳态精度和对电感参数变化的鲁棒性。根据四桥臂逆变器的数学模型,推导用于电流控制的无差拍算法,并引入重复控制算法。最后,通过仿真和实验验证了策略的有效性。 展开更多
关键词 三相负载不平衡 三相四桥臂逆变器 无差拍控制 重复控制
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基于“Ⅰ”型三电平中点钳位型逆变器的SPC不平衡补偿分析
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作者 王振浩 刘大伟 +2 位作者 任国东 成龙 李国庆 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2019年第4期92-98,共7页
为治理低压配电网负荷的三相不平衡问题,研究了一种电能质量补偿装置,它由三相三电平中点钳位型逆变器组成。设计了具有复合结构的复数滤波器,其能够快速准确地提取电网电流的正负序分量。在分析逆变器原理和数学模型的基础上,推导出内... 为治理低压配电网负荷的三相不平衡问题,研究了一种电能质量补偿装置,它由三相三电平中点钳位型逆变器组成。设计了具有复合结构的复数滤波器,其能够快速准确地提取电网电流的正负序分量。在分析逆变器原理和数学模型的基础上,推导出内嵌重复控制器的无差拍控制公式,以弥补输出电流和指令电流的延时,优化开关管开关机时的工作逻辑,保证“Ⅰ”型桥臂内、外管承受电压一致。基于MATLAB/Simulink仿真环境和物理实验平台对所提的结构和控制策略进行仿真和实验验证,仿真和实验结果表明,该装置能有效地补偿三相电流不平衡,提高电能质量。 展开更多
关键词 三相不平衡 配电网 中点钳位型逆变器 复数滤波器 无差拍控制 电能质量
T型三电平逆变器的并网电流D-Σ数字控制算法 预览
17
作者 任碧莹 孙向东 +1 位作者 余马晶 王之轩 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第8期1708-1717,共10页
为了提高 T型三电平逆变器的并网电流质量,加快并网逆变器系统的动态响应速度,提高稳态控制精度,研究一种基于 D-Σ数字控制的并网电流控制方法。根据 T型三电平逆变器的单相等效电路,建立 T型三电平逆变器的暂态数学模型,深入分析 D-... 为了提高 T型三电平逆变器的并网电流质量,加快并网逆变器系统的动态响应速度,提高稳态控制精度,研究一种基于 D-Σ数字控制的并网电流控制方法。根据 T型三电平逆变器的单相等效电路,建立 T型三电平逆变器的暂态数学模型,深入分析 D-Σ数字控制原理,提出电网中性点与直流侧中点之间共模电压的预估方法,对比分析 D-Σ数字控制与传统无差拍控制的动静态性能。通过仿真和实验研究证明了 D-Σ数字控制的有效性和共模电压预估的正确性,充分展示了该算法优良的动静态性能。 展开更多
关键词 T型三电平并网逆变器 D-Σ数字控制 共模电压预估 无差拍控制
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基于重复与无差拍控制逆变电源的研究 预览
18
作者 汪阳 王炜 +1 位作者 杨睿 葛兆琪 《新型工业化》 2019年第3期1-6,共6页
针对于逆变电源输出波形受到的干扰更具有重复性和周期性的特点以及对于逆变电源的控制方法响应速度的要求,在重复控制可以消除谐波,无差拍控制具有响应速度快等特点的基础上,提出了重复控制与无差拍控制相结合的方法来优化逆变电源的... 针对于逆变电源输出波形受到的干扰更具有重复性和周期性的特点以及对于逆变电源的控制方法响应速度的要求,在重复控制可以消除谐波,无差拍控制具有响应速度快等特点的基础上,提出了重复控制与无差拍控制相结合的方法来优化逆变电源的控制。在充分的理论分析的基础上,采用MATLAB/SIMULINK建立全桥逆变电源的仿真模型,在阻性负载下分别进行重复、无差拍以及复合控制的仿真。经过仿真验证,确定复合控制比单独一种控制方式输出的波形要好,谐波含量较低,证明该控制方法可行。 展开更多
关键词 重复控制 无差拍控制 复合控制 仿真
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三相并网逆变器无差拍双闭环控制方法 预览
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作者 肖力元 张伊洁 李云涛 《浙江电力》 2019年第4期28-33,共6页
为简化并网逆变器控制器参数设计和提高并网逆变器动态响应性能与抗干扰能力,提出了一种三相并网逆变器无差拍双闭环控制方法。该方法采用直流侧电压无差拍控制器和交流侧瞬时电流无差拍控制器,控制系统所有参数可以基于给定电路元器件... 为简化并网逆变器控制器参数设计和提高并网逆变器动态响应性能与抗干扰能力,提出了一种三相并网逆变器无差拍双闭环控制方法。该方法采用直流侧电压无差拍控制器和交流侧瞬时电流无差拍控制器,控制系统所有参数可以基于给定电路元器件参数和电压回路方程直接计算获得,使得并网逆变器控制器参数设计十分简单。同时,该控制方法在数字处理器中容易实现并具有快速动态响应特性和较好抗干扰能力。最后,通过仿真分析验证了所提控制方法的可行性。 展开更多
关键词 并网逆变器 直流侧电压 瞬时电流 无差拍控制
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基于无差拍的直流大电流发生器控制策略研究 预览
20
作者 王宗亮 杨占录 蔡巍 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2019年第4期7-9,共3页
针对传统直流大电流发生器作为塑壳断路器瞬动实验装置存在过渡时间长、易超调、暂态精度和纹波难控制的问题,提出了一种基于数字信号处理器(DSP)实现的无差拍控制策略,能够迅速跟踪、调节负载电流。釆用Matlab/Simulink软件对所提控制... 针对传统直流大电流发生器作为塑壳断路器瞬动实验装置存在过渡时间长、易超调、暂态精度和纹波难控制的问题,提出了一种基于数字信号处理器(DSP)实现的无差拍控制策略,能够迅速跟踪、调节负载电流。釆用Matlab/Simulink软件对所提控制策略进行了仿真,验证了该策略的有效性。最后设计了一台5000A实验样机,并在样机上进行实验。 展开更多
关键词 发生器 直流塑壳断路器 瞬动实验 无差拍控制
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