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.     

两级并联单相电压源整流器的无源性控制

单相电压源整流器(VSR)是一种四象限的AC-DC变换器,可以应用于单相有源电力滤波器和固态变压器.为了提高功率等级,需要采用多个单相VSR输入并联和输出并联的工作方式,为此需要解决各级单相VSR之间的均流问题.提出了一种基于无源性控制的均流方案,首先在理论上证明了单级和两级单相VSR均为无源性系统,且可以产生良好的均流效果.在此基础上,采用MATLAB/SIMULINK进行了仿真验证.结果表明,在功率电路主要参数不一致的情况下,采用无源性控制、交错控制的两级并联单相VSR具有良好的均流效果,网侧功率因数接近于1,输出直流电压幅值可调,并且允许多级单相VSR并联.     

基于连续滑模控制的主动队列管理算法及仿真

基于一种改进的滑模控制器提出了一种主动队列管理（AQM）算法。采用连续的滑模控制（SMC）方案来取代不连续的切换控制，消除了滑模控制中存在的抖振现象从而使队列跟踪性能得到改善．对于网络模型的不确定性、网络参数的时变性及非TCP适应流所引起的网络抖动试算法具有很强的鲁棒性。仿真结果表明该方法可以使队列长度快速收敛到设定值，同时使队列振荡最小，结果也表明在网络条件变化的情况下，该算法优于传统的PI控制和传统的滑模控制。     

基于MBDE和参数稳定域的PI/PID控制器参数整定

提出了一种应用改进二进制差分进化算法(MBDE,modified binary differential evolution algorithm)对PI/PID控制器参数进行优化整定的方法。基于参数稳定域理论,预先确定保证闭环系统稳定的PI/PID控制器参数的约束范围。根据实际问题的需要,结合相应的性能指标,设计恰当的复合性能准则作为优化算法的优化目标,并采用MBDE智能优化算法对优化目标进行优化,从而得到PI/PID控制器的最优参数。将该方法分别应用于针对某循环流化床床温和一个非最小相位系统的PI/PID控制器的参数整定。仿真结果表明,通过上述方法设计的PI/PID控制器,跟传统方法相比,实现方式简单灵活,可以满足闭环系统动态性能的特殊需求。     

交交变频矢量控制中模糊滑模磁链观测器设计

首先推导了滑模电流模型转子磁链观测器并分析了其特点,在此基础上利用模糊控制策略对滑模观测器进行了改进,同时利用改进的积分器来代替纯积分环节,得到一种新的模糊滑模观测器。最后在Matlab/Simulink环境下对提出的模糊滑模转子磁链观测器在感应电机交-交变频矢量控制系统中的应用进行了仿真分析,仿真结果验证了算法的可靠性、精确性、稳定性。     

一类不确定离散网络系统的全局滑模控制

针对动态传输控制协议(transmission control protocol, TCP)网络的拥塞问题,基于离散全局滑模控制理论设计了一种主动队列管理(active queue management, AQM)算法,该算法消除了滑模控制的到达阶段,保证网络系统在整个控制过程中的鲁棒性。为了减弱离散指数趋近律的抖振现象,给出了一种改进的滑模趋近律,使得复杂的网络系统具有良好的性能。仿真结果验证了所设计的控制器对活动的TCP连接数、链路带宽及往返时延的不确定性具有很强的稳定性和鲁棒性。     

一类非线性不确定系统自适应terminal滑模控制方法

针对一类非线性不确定系统设计了自适应terminal滑模控制器,使跟踪误差在有限时间内收敛到零,消除了通常滑模变结构控制的到达过程,因而闭环系统从t=0时刻就对干扰具有鲁棒性。采用RBF神经网络逼近系统未知的非线性函数,引入滑模误差对其权值进行在线自适应调整,改善动态性能。最后给出的仿真例子证明了算法的有效性。     

42伏汽车异步发电机矢量控制系统的建模与仿真

针对未来汽车高效、高输出功率的特点,提出了42伏异步发电机-PWM整流器汽车发电矢量控制系统.基于MATLAB/Simulink建立了独立的异步发电机、PWM整流器、矢量控制、电压控制、蓄电池等模块.在变速变负载条件下进行仿真并分析了影响动态电压的因素.仿真结果表明系统建模的有效性.     

基于改进粒子群算法的滑模控制方案

针对一类非线性系统, 提出了一种新的滑模控制方案.将改进粒子群算法与滑模控制方法结合,利用改进粒子群智能优化方法设计切换函数和指数趋近律系数,加快了系统到达滑平面的速度,改善了系统的动态性能和保证较强的鲁棒性,系统能快速精确跟踪期望的状态轨迹,而且有效地消除了滑模控制固有的高频颤动现象.最后应用到倒立摆系统进行了仿真研究, 结果表明了该方案的有效性.     

基于RNPI的动态时滞网络主动队列管理算法

针对网络存在较大时滞和网络参数动态变化等问题,提出了一种鲁棒非线性PI主动队列管理算法。由流体流模型将动态网络推导为参数区间不确定一阶时滞系统,在确定使闭环系统稳定的非线性PI控制参数集合基础上,利用遗传算法寻找基于改进ITAE指标最优的PI控制参数。基于扩展到时滞系统的棱边定理,给出了RNPI算法的设计方法。仿真结果表明了该方法具有良好的控制性能,对网络区间不确定参数有较好的鲁棒性。     

A New Buck-Based Configuration AC Chopper Voltage Conditioner

1. INTaODUCTIONThe AC voltage conditioner is used as one of power electronic devices to control and output AC voltage forpower ranges from a few watts up to megawatts. In the field Of laxge powert this type of device is developed veryquickly. traditional techniques are: 1) Phase-angle control line-commutated voltage conditioner and integralcycle control of thyristors have been traditionally used. Its main disadVantage is retardation of firing angle, whichcauses a lagging power factor at…     

一种改进型的感应电机直接转矩控制

针对传统的感应电机直接转矩控制方法中采用双滞环来控制矩和磁链时,在低速下的控制性却不理想的问题,提出了一种新的感应电机直接转矩控制方法,利用PI控制器取代转矩滞环控制器,改善因滞环控制器带来的功静态转矩误差,降低转矩的波动,从面提高了转矩的动态响应性能,且控制系统更为简单。     

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。     

Buck型交流斩波电压调节器的建模与控制

通过分析Buck型交流斩波电压调节器的工作原理和电路结构,建立了该电压调节器状态空间平均模型和小信号动态模型。在此基础上,利用输入电压前馈比例控制结合输出电压反馈控制的方法设计了系统控制器。仿真实验表明,所设计的交流斩波电压调节器与传统晶闸管相控调压器相比具有响应速度快,谐波含量小的显著优点;同时在输入电压波动时,输出电压稳定鲁棒性强。仿真实验结果验证了前馈-反馈控制器的有效性。     

一类非线性系统的自适应模糊滑模控制

针对一类非线性系统的控制,把模糊自适应和滑模控制相结合,设计了一种新型的全局滑模控制器,以全局模糊滑模面为滑模控制器的输入,通过模糊推理处理了非线性和减少了抖振,基于Lyapunov函数的稳定性分析,求出模糊控制规则的自适应律,构成一个全局模糊控制器,有效解决了传统滑模控制中,需要确定参数摄动和外部干扰上确界的问题,同时削弱了系统得抖振,仿真结果显示了该方法的有效性。     

AC斩波器-Semihex~(TM)接法单相电动机调速系统仿真研究

着重研究了AC斩波调压器在SemihexTM接法单相电动机中的应用,建立了AC斩波器—SemihexTM接法单相电动机调速系统的瞬态数学模型,对单相buck型对称PWM交流斩波调压器供电的SemihexTM接法单相电动机的瞬态特性进行了仿真计算,仿真结果与理论分析相符。对正弦波电源供电和AC斩波调压器供电的仿真结果进行了比较分析,所做的工作对AC斩波调压器—三绕组单相电容电动机调速系统设计有一定的工程实际意义和参考价值。     

基于Matlab交流异步电机矢量控制系统的仿真建模

在分析交流异步电机数学模型的基础上,提出了交流异步电机控制系统仿真建模的新方法。在Matlab/Simulink中,建立独立的功能模块,如电机本体模块、矢量控制模块、速度控制模块、电流滞环控制模块等,再进行功能模块的有机整合,搭建交流异步电机控制系统的仿真模型。系统采用双闭环控制:速度环采用PI控制,电流环采用电流滞环控制。仿真结果证明了该方法的合理性、有效性,为实际电机控制系统的设计和调试提供了新的思路。     

基于无源性永磁同步电机模糊滑模控制系统研究

结合无源性控制和滑模控制两种非线性控制方法,并引入交流伺服系统,提出永磁同步电机(PMSM)的无源性滑模控制方法。文中分析了PMSM的无源性,并由此推导出矢量控制算法,采用滑模控制方法,设计了滑模速度控制器,从PMSM能量无源性的角度对控制器稳定性进行了证明,控制器参数由Lyapunov函数稳定性理论给出。针对滑模切换函数的高频"抖动"现象,采用模糊控制方法,设计了模糊切换函数,削弱了滑模切换函数的"抖动"。Simulink仿真和dSPACE实验结果表明:控制系统能够稳定运行,具有良好的动、静态性能和抗扰动能力。