基于数字化滞环电流跟踪比较控制的并联有源滤波器研究

针对目前电力系统谐波检测中电流跟踪控制的缺点与不足,采用了预测跟踪电流控制方法,该方法将传统滞环跟踪比较器数字化,并加以改进成为定频数字化滞环电流跟踪比较器,从而克服了传统滞环控制因环宽固定而使受控开关器件的开关频率不固定,导致逆变器开关动作随机性过大,不利于逆变器保护的缺点。     

有源电力滤波器双滞环电流控制新方法

为了提高电压空间矢量双滞环电流控制方法在有源电力滤波器的谐波电流跟踪性能,提出了一种新颖的4段滞环比较器.直接在复平面上实施控制,4段滞环比较器输入误差电流矢量,输出4种状态值,可以确定误差电流矢量的空间分布,而将参考电压与电流之间的微分关系经离散化计算后得到参考电压矢量所在区域.根据两个4段滞环比较器的输出状态值与参考电压矢量的空间分布选择最佳的输出开关矢量,使补偿电流误差控制在滞环宽度以内.采用Matlab/Simulink仿真软件分别对负载不变和突变的情况仿真.结果表明:控制方法提高了直流电压利用率,系统动态响应快,电源电流总谐波畸变率由21.65％降至3.11％,稳态时的每相每周期开关次数由普通滞环方法的342次降到本方法的230次.     

异步电机低开关频率的模型预测直接电流控制

针对二极管箝位型(neutral point clamped, NPC) 三电平逆变器驱动异步电机的低开关频率控制, 提出了一种新颖的模型预测直接电流控制(model predictive direct current control, MPDCC) 方法. 基于推导的传动系统离散时间内部预测模型, 控制器预测了每个容许开关位置对应的电流输出轨迹、外推输出轨迹, 并根据评估平均开关频率的价值函数在线滚动优化实时求取最优开关矢量, 使得逆变器平均开关频率最小化, 且保持电流轨迹在给定的滞环范围内. 相对于已有的单步预测电流控制方法, 该方法在保持基本相同谐波性能的同时显著降低了开关频率. 仿真结果表明, 低开关频率模型预测电流控制算法可将三电平逆变器的平均开关频率降低至500 Hz 以下, 并且具有较理想的电流谐波畸变和动态响应性能.     

双馈电机变环宽多阶滞环电流控制方法的研究

为减少双馈异步风机并网谐波含量,提出了一种新型变环宽多阶滞环电流控制的方法.研究了环宽与频率之间的关系,在普通变环宽表达式的基础上考虑初相位的影响,对滞环环宽建立关于频率与初相位的精确建模.仿真结果表明,新型变环宽多阶滞环电流控制方法能实现电流的快速稳定跟踪,并大大降低电流中的谐波含量.     

滞环电流跟踪控制的开关频率

在功率变换器控制系统中,滞环电流跟踪控制方法通常以响应速度快和结构简单而著称,然而滞环控制的开关频率一般具有很大的不稳定性．笔者根据四象限交流器、有源无功补偿器和交流传动逆变器等电压型桥式主电路的共同特点,提取并建立其共有的半桥式单元电路模型;利用滞环比较原理,构成一个闭环电流控制的ＰＳＰＩＣＥ电路仿真模型,并给出了仿真波形;从滞环电流控制的物理过程出发,分析其开关频率的影响因素,推导出有关频率范围的计算公式．     

城轨牵引永磁同步电机驱动系统效率优化控制

针对城轨牵引内置式永磁同步电机直接转矩控制(IPMSM-DTC)系统存在谐波电压电流,引起电机铁芯损耗和铜损,降低系统运行效率的问题,提出基于开关频率优化的效率优化控制策略,选择自适应滞环宽度,采用零矢量象限间交错分布的优化方法,利用功率器件开关频率,优化PWM脉冲序列中零矢量;开发基于STM32F103嵌入式微控制器的效率优化控制系统.实验结果表明:该方法可以抑制逆变器输出电压电流谐波,减小开关次数,降低开关电流,从而减少电机铁芯损耗和铜损,提高系统效率,并改善系统的动态性能.     

有源电力滤波器的自适应滞环电流跟踪策略

针对有源电力滤波器(APF)传统滞环电流跟踪方式逆变器的开关频率高且频率范围大的问题,提出了一种可变环宽的滞环电流跟踪控制策略.该策略根据系统开关频率、直流侧电压、主电路电感等参数动态的调节滞环比较器的环宽,不仅能够有效的降低开关频率和频率变化范围,而且在跟踪精度和动态性能上也比传统滞环比较法优越.通过MATLAB仿真表明,该策略的电流跟踪精度满足有源电力滤波器的要求.     

滞环SVPWM整流器的Simulink仿真

针对目前电流滞环控制存在的缺点,提出了一种基于不定频滞环的空间矢量脉宽调制(SVPWM)电流控制方法,这类控制方案将滞环控制与SVPWM控制有机地结合起来,在取得快速电流响应的同时,降低了开关频率,提高了系统运行效率.本文介绍了基于不定频滞环的SVPWM电流控制原理,并用Simulink模块库建立了仿真模型,仿真结果表明了该控制策略的可行性.     

有源电力滤波器滞环电流的模糊控制策略

针对有源电力滤波器(APF)固定环宽滞环电流控制补偿范围有限的问题,提出一种基于模糊控制的可变环宽滞环电流控制策略.通过对APF的建模和对滞环电流控制原理的分析可知谐波电流补偿能力与滞环环宽密切相关.以指令电流与实际电流的偏差及其变化率为输入变量建立模糊控制规则,实现滞环环宽随补偿要求进行调节.PSIM仿真结果表明:所提方法可以改善APF对谐波电流的跟踪性能,尤其是在过零点和顶点时性能改善较为明显.实验样机的实验数据证明,该方法可以加强APF谐波治理效果,有较好的实用性.     

三相PWM AC/DC变流器电流控制技术的比较研究

介绍了固定开关频率的电流跟踪控制和滞环电流控制的原理。并用这两种控制方式在三相PWM AC／DC变流器系统中进行了实验，对实验结果进行了分析比较。     

低开关损耗有源电力滤波器的滞环电流控制

提出了一种调节滞环宽度、减少有源电力滤波器(APF)的开关损耗的方法.通过比较有源电力滤波器的各相输出参考电流,来调整各相的滞环宽度,以降低开关损耗较大的相的开关动作次数,同时提高开关损耗较小的相的开关动作频率,从而在保持总的控制精度的同时,降低总的开关损耗.该方法只需加入一个调整电路,即可明显降低有源电力滤波器的开关损耗.用电磁暂态程序进行的计算机仿真结果表明,该方法可在控制精度和开关频率基本相同的情况下,将有源电力滤波器的开关损耗降低10%以上,而且各相开关的温升也更加平稳.     

单相逆变器变环宽滞环控制技术改进

通过对滞环电流控制动态过程的定性分析和理论推导,得出了环宽与频率新的关系式.以单相全桥电压型逆变器为例,在MATLAB下建立模型并进行仿真实验,验证了分析的正确性.     

电压型PWM整流器直接功率控制系统主电路参数设计

为了解决电压型PWM整流器直接功率控制系统主电路参数设计问题,根据整流器在dq两相同步旋转坐标系中的数学模型建立了其功率控制数学模型. 基于功率控制数学模型,结合整流器直接功率控制系统的特点,推得交流侧电感是由功率、功率滞环比较器环宽及开关平均频率决定的;直流侧直流电压是由交流电压、电感及负载决定的;突加负载时直流侧电容是由直流电压波动、功率、电感及负载决定的. 根据上述影响主电路参数的诸多因素,提出交流侧电感、直流侧电压及直流侧电容的设计方法. 计算机仿真和实验证明了本文提出的设计方法是可行的.     

设置扇形边界死区的电压型PWM整流器直接功率控制

利用电压型PWM整流器的数学模型分析了PWM整流器直接功率控制(DPC)的原理,讨论了功率滞环比较器环宽对PWM整流器的影响.为了降低开关频率和减少开关损失,增加功率滞环比较器环宽则引起瞬时有功功率和直流电压波动现象;提出了设置扇形边界死区的控制策略,减少扇形边界误选开关量现象,使瞬时有功功率和直流电压波形趋于平稳.通过Simulink环境下仿真模型的仿真,证明了该策略的可行性.     

滞环两态电流调节器工作频率分析及控制

从理论和试验两方面分析了影响电机传动系统中滞环两态电流调节器工作频率的主要因素。由此提出一种稳频控制技术,该技术直接将滞环两态电流调节器的工作频率作为正反馈信号,通过动态控制滞环两态电流调节器的滞环宽度随其工作频率成正比变化,达到降低变流器直流端输入电压或电机转速变化的影响、稳定滞环两态电流调节器工作频率的目的。从而极大地提高了电机传动系统的可靠性,并且抑制了其可能出现的混沌运动现象。     

永磁同步电机直接转矩控制系统的改进

介绍了一种恒定开关频率的永磁同步电机直接转矩控制方法,通过定子磁链及幅值给定、定子电流来计算在恒定开关周期内加在电机定子绕组上的电压,采用空间电压矢量调制方法使逆变器的开关器件处于恒定的工作频率.开关频率越高,其控制性能越好.仿真结果验证了方法是有效的.     

基于新型前馈补偿的电压源型逆变器研究

研究了三相电压源型逆变器输出电压控制,分析了逆变器的非线性扰动和等效滞环继电器模型,提出了补偿量在线可调的前馈补偿控制系统模型.利用搜索控制器(SC),在给定电压不变条件下,通过消除不同开关频率定子电流基波幅值的差,在线确定由死区、电力半导体器件导通关断时间产生的脉宽误差.将功率开关和续流二极管通态电阻视为负载阻抗的一部分,将导通阀值产生的逆变器输出电压误差折算为等效的脉宽误差,并进行了补偿.最后利用合众达DSP F28335模拟器进行了实验,比较了脉宽误差补偿前后得到的定子电流波形,结果表明,该方法有效地消除了脉宽误差,抑制了死区效应.