矩阵变换器平衡/非平衡输入的对比分析

针对平衡与非平衡输入电压对空间矢量调制的矩阵变换器进行了仿真分析。第一种情况下验证了矩阵变换器的优良特性及空间矢量调制原理的可行性;也发现即使三相输入电压平衡,输入电流也存在失真现象。第二种情况与前者形成鲜明的对比,反映了非平衡输入电压对矩阵变换器输入、输出性能的巨大影响。提出了在输入、输出端设计滤波器以减轻或消除谐波的观点。     

三相电压型PWM整流器建模和仿真研究

三相电压型PWM整流器(VSR)广泛用于AC/DC/AC系统前端整流.考虑到VSR本身非线性特点,建立适合于控制器设计上的数学模型比较困难,提出了一种状态反馈解耦控制电流内环和直流电压平方外环的电压型PWM整流器新型控制策略,基于功率平衡理论,采用解耦状态反馈控制方法,分析并建立了三相电压型PWM整流器d-q坐标系下的线性化数学模型.由于采用直流电压平方外环,使典型的非线性模型线性化,控制器设计直观精确,提高了直流电压和网侧电流的跟踪能力,改善了波形.提出了一种空间矢量的简化算法,简化了运算过程.在MATLAB/SIMULINK环境中建立了仿真模型.仿真结果表明:所设计整流器具有优良的稳态性能和快速的动态响应,实现简单,具有一定的实用价值.     

三相电压型SVPWM整流器离散域控制模型的构建

三相电压型SVPWM整流器功率因数高,实现能量的双向流动。分析了三相电压型整流器数学模型和前馈解耦控制策略,提出了矩阵形式的SVPWM算法,减少了计算量。基于加拿大Lyrtech公司的VHS-ADC高速数字信号处理系统,构建了离散域下空间电压矢量所在扇区判断模型、相关矢量作用时间判断模型、功率管切换时间计算模型和PWM调制模型,构成了SVPWM基本实时控制模型。对三相SVPWM整流器的离散域和连续域模型仿真,验证了离散域控制模型的正确性。     

基于载波调制的双级四脚矩阵变换器研究

为了抑制不平衡负载中的零、负序扰动,提出一种基于载波调制的双级四脚矩阵变换器解决方案.相对于3×4矩阵变换器的基于三维空间矢量调制方法,该方案无需繁杂的坐标变换、基于投影矩阵的占空比计算、棱柱体和四面体的辨识等,计算量大幅度减少,便于实现.双级四脚矩阵变换器是一种新型拓扑结构的电力变换装置,针对该拓扑提出的载波调制方法,不但具备处理不平衡负载的能力,而且能保证输入电流基本正弦,同时还能充分利用输入电压.还详细分析了在该调制策略下不平衡负载对输入电流的影响.数值仿真验证了该方案的可行性和解析推导的正确性.     

非平衡时矩阵变换器动态调制策略的仿真实现

介绍了输入非平衡情况下矩阵式变换器的工作原理，对输入电流偏置角动态调整的控制策略进行了研究，并利用MATLAB建立了相应的仿真模型。通过参数设定、输入电压相位计算、控制算法实现和开关接口等环节设计，实现了输入电流偏置角动态调整的控制策略。仿真结果证明，输入电流偏置角动态调制法能有效减少高次谐波。     

矩阵变换器网侧相位无误差跟踪方法仿真研究

双级矩阵变换器(TSMC)因为换流相对简单,便于控制而成为当今研究的热点。在矩阵变换器整流级的控制中,电网相位的获取十分关键,在电网平衡时传统矩阵变换器是基于过零点检测进行相位获取。但是输入电压会出现波动、谐波、不平衡等干扰。这种非理想条件下,怎样实现电网相位的无误差跟踪便成为解决问题的关键。提出将改进的锁相环技术应用于输入三相电网电压的相位跟踪中,这是一种软件的锁相环技术,将改进的锁相环技术结合对称分量法应用于三相锁相环系统中,可以排除网侧输入电压的干扰,实现相位的无差跟踪。最后通过在MATLAB中搭建仿真模型,仿真结果证明这一方法可以很好的解决网侧输入不理想的问题。     

三相Boost型PWM整流器改进控制策略仿真研究

为提高三相Boost型PWM整流器直流母线电压的抗扰性,探究了电压波动的直接原因,在传统的控制器工程整定法基础上,结合模糊控制技术,提出了一种基于电压偏差｜EV｜和交流例电流空间矢量模值变化率（dAi／dt）的二维模糊PI改进控制策略。为了提高仿真效率,选择既能反映整流器本质特征又能节省运算时闽的低频模型作为研究对象,在电网电压对称跌落和负载突变两种扰动下,对直流母线电压响应进行了数值仿真,仿真结果表明,改进后的控制策略较传统控制策略的效果有显著改善。     

基于滑模控制的三相电压型PWM整流器系统仿真

三相电压型PWM整流器(VSR)用于AC/DC/AD系统前端整流器时,由于PI控制的滞后性及其比例积分系数对系统参数的敏感性,很难在四象限运行中保持良好的动态性能和鲁棒性。考虑到VSR本身非线性的特点,提出了一种基于同步旋转坐标系的双闭环滑模变结构控制算法,在MATLAB/SIMULINK环境建立了仿真模型,对滑模算法和PI算法进行了对比仿真。结果表明,较之PI算法,滑模算法具有更好的动态响应。     

三相电压型PWM整流器四象限运行的系统仿真分析

深入分析了三相电压型PWM整流器四象限运行时的电压需求,给出了SVPWM调制下的最大线性运行区域。针对初始浪涌电流冲击和负载扰动,提出一种基于I-P控制的改进型负载电流前馈的双闭环控制策略。利用MATLAB/Simulink仿真环境,根据伺服电机系统不同工况时的负载特点,对系统进行了全面的仿真实验,最后对动静态性能做出客观评价。     

基于单周期控制的分离式三相PFC系统仿真

提出了一种新型分离式三相PFC(功率因数校正)系统结构,并应用单周期控制技术实现了三相整流器的单位功率因数。该方法不需乘法器,简化了系统,并且分离式的结构满足了用户的不同需求。使用matlab的simulink仿真工具建立了该系统的仿真模型,仿真实验结果验证了该系统的有效性。     

Variable Universe Fuzzy Control for Battery Equalization

In order to avoid the overcharge and overdischarge damages, and to improve the lifetime of the lithium-ion batteries, it is essential to keep the cell voltages in a battery pack at the same level,i.e., battery equalization. Based on the bi-directional modified Cuk converter, variable universe fuzzy controllers are proposed to adaptively maintain equalizing currents between cells of a serially connected battery pack in varying conditions. The inputs to the fuzzy controller are the voltage differences and the average voltages of adjacent cell pairs. A large voltage difference requires large equalizing current while adjacent cells both with low/high voltages can only stand small discharge/charge currents. Compared with the conventional fuzzy control method, the proposed method differs in that the universe can shrink or expand as the effects of the input changes. This is important as the input may change in a small range. Simulation results demonstrate that the proposed variable universe fuzzy control method has fast equalization speed and good adaptiveness for varying conditions.     

不对称电网故障下PWM整流器的控制策略研究

在不对称电网故障下传统的PWM整流器控制策略需对电流正、负序分解并分别进行独立调节控制,由于正、负分离环节的引入势必减小了整个控制系统的控制带宽甚至影响了系统的稳定性,鉴于此,在分析了PWM整流器数学模型和传统控制器的基础上,提出了一种无需对电流进行正、负分解的新型电流控制器,以此修改了控制策略并进行了仿真研究。结果表明,新的控制方法能使PWM整流器在故障电网下的输入电流正弦,抑制了谐波功率的产生,保证了直流电压的稳定,增强了PWM整流器故障不间断运行的能力。     

行波型超声电机基于输入电压变化的参数模型辨识

针对超声电机具有很强的依赖于输入控制电压的非线性和时变特性,很难建立适合控制的完整而精确的动态数学模型的问题,在分析行波型超声电机接触机理的基础上,将输入控制电压对超声电机动态参数的影响转化为所建模型时间常数、系统增益和延时参数的变化,并使用函数插值原理辨识模型参数与输入电压之间的函数关系,建立了电机的整体数学模型.最后给出实验结果验证了模型的有效性.     

一种基于混合策略的孤立点检测方法

孤立点检测面临数据不平衡和代价敏感两个问题。利用改进的一类支持向量机对数据集进行重构,并结合代价敏感支持向量机提出了一种混合策略检测方法。首先在传统的一类支持向量机优化过程中设定不同权重,通过刻画超平面消除部分正常样本进而平衡数据集;重构过程保留了孤立点信息,同时能克服数据混叠现象。通过代价敏感支持向量机对样本进行训练,利用受试者工作特征分析作为评判依据搜索最优参数,进而调节阈值获得孤立点检测模型。仿真实验结果表明,本文方法能提高检测精度,同时有效降低总的误分类代价。     

基于FWA-DBN的航空发电机偏心故障诊断

针对具有多并联支路绕组结构的航空发电机在偏心故障下的输出三相电压、电流故障特征差异小, 造成故障不易识别的问题, 提出一种基于烟花算法(fireworks algorithm, FWA)优化深度置信网络(deep belief network, DBN)的故障诊断方法。首先根据有限元法搭建航空发电机模型, 通过仿真获取不同静态、动态偏心故障输出数据; 然后运用FWA训练优化与极限学习机(extreme learning machine, ELM)相结合的DBN网络, 得到最佳DBN-ELM模型结构; 最后由ELM分类器进行故障诊断分类。诊断结果表明, 相较于传统的故障诊断方法, 应用所提方法进行航空发电机偏心故障诊断, 可以获得更高的准确率, 平均准确率达到99.203%。     

基于SVM的超高压直流输电系统故障诊断模型研究

针对非线性、高度可控的超高压直流输电（HVDC）系统,提出将支持向量机（SVM）用于系统的故障诊断研究中。首先利用电磁暂态仿真软件EMTDC/PSCAD建立系统模型,对常见故障进行仿真研究。为有效提取故障特征,对直流电压波形进行S变换。变换后的特征量作为SVM的输入,建立系统故障诊断模型,并比较了不同参数下的SVM模型性能。仿真结果表明SVM用于HVDC系统故障诊断是合理、有效的。     

电网电压跌落故障下双馈风力发电机无源性控制

为提高电网电压跌落故障情况下双馈风力发电系统不间断运行的能力,提出了一种基于无源性理论的双馈风力发电机低电压穿越控制策 略. 通过分析双馈风力发电机系统模型的无源性,设计了状态反馈控制器;根据双馈风力发电机在电网电压跌落故障时的运行特点,给出了一种 计及电网电压变化的期望状态值计算方法,状态期望值跟随电网电压变化而迅速改变,通过状态反馈控制器可实现电机电流快速跟踪. 仿真结果 表明在电网电压跌落故障下所提出的控制策略可以有效的抑制双馈风力发电机定、转子过电流,并且降低了电磁转矩波动幅值.