基于双向变换器的光伏储能控制

光伏发电系统通过双向变换器引入储能环节进行控制,光伏电池发出的能量经DC-DC变换后供给直流母线侧负载,并通过双向变换器使用蓄电池进行能量管理.介绍了双向变换器的工作原理,分析了光伏电池、蓄电池和直流母线负载所消耗的能量处于不同状态时的系统能量管理策略.给出了基于Boost变换器的光伏电池最大功率跟踪的控制算法和基于双向变换器的蓄电池充放电控制算法,提出了一种改进的充电控制策略.以MATLAB/Simulink为仿真平台,搭建了该系统的仿真模型,并针对系统的各工作状态进行仿真研究,仿真试验结果验证了该系统控制算法的合理性和可行性.     

高速开关阀控液压缸的位置控制半实物仿真研究

为研究基于高速开关阀的液压缸位置控制问题,设计了基于高速开关阀和换向阀组合控制液压缸的回路,并采用PWM驱动高速开关阀.建立了控制系统的Simulink离线仿真模型,采用基于卡尔曼滤波的PID控制算法完成液压缸的位置跟踪仿真.最后借助Matlab/xPC Target搭建了高速开关阀控液压位置系统的半实物仿真测试平台,仿真与实验结果表明所设计系统结构的正确性,以及采用卡尔曼滤波的PID控制算法可有效提高液压缸的位置控制精度,借助半实物仿真技术可以提高高速开关阀控位置系统的设计效率.      

一种风光互补蓄电池能量管理系统的设计与仿真

为提高系统响应速度,缩短耗时,延长蓄电池的使用寿命,针对传统PI控制的不足,选取模糊控制优化蓄电池充放电控制,采用电压源型变换器平抑输出功率波动,设计了一种风光互补蓄电池能量管理系统。在MATLAB/Simulink平台搭建系统仿真模型,仿真结果显示,模糊控制响应速度快,控制效果好;并网电流与网侧电压保持同相位,跟踪性能好;设计的风光互补蓄电池能量管理系统具有良好的能量控制管理效果。     

双馈风力发电机柔性并网控制实验

变速恒频双馈风力发电系统与电网之间是一种柔性连接关系.利用定子电压定向的矢量控制技术,研究了变速恒频双馈风力发电机的并网原理,建立了基于定子电压定向的空载并网控制策略.通过搭建一个3kW双馈风力发电仿真与实验平台,对双馈风力发电机空载并网控制策略进行了仿真分析及实验验证.仿真和实验结果验证了控制策略的正确性和有效性,利用所设计的控制策略,双馈风力发电机能够实现柔性并网控制.     

电池均衡控制策略研究

为了提高蓄电池的使用寿命,改善混合动力汽车的经济性和动力性,在对蓄电池的不均衡状况进行分析的基础上,建立了单体电池的不均衡特性的模型和电池组能量分流充放电均衡控制的模型,并提出了蓄电池组的能量分流充放电控制策略.并进行了能量分流充放电控制策略的仿真计算,得到满意的结果.     

汽车电子节气门半实物仿真装置的开发

文章将对象直接放在仿真环中参与仿真过程,使仿真系统不需要对非线性部分进行建模,研究了一种基于低成本方案的汽车电子半实物仿真装置的开发技术,基于Simulink搭建了汽车电子节气门的仿真控制模型,并设计了相应的硬件接口电路,进行了PD控制算法的调试.该实物仿真系统既可在软件环境下对汽车电子节气门进行仿真,实现硬件在环测试...     

直流微电网能量管理控制系统的研究

以光伏发电、储能装置、网侧变换器、直流负荷构成的小型直流微电网为研究对象,考虑孤岛和并网运行,设计系统4种工作模式,研究该小型微电网的能量管理控制系统.提出分层的控制策略,上层控制和下层控制,上层控制主要完成4种工作模式之间的切换,下层控制为各部分具体的控制策略,其包括了DC-AC整流/逆变控制算法、光伏MPPT升压DC-DC控制算法、蓄电池充放电控制算法.系统以STM32+FPGA控制板作为控制核心,实现了单位功率因数PWM整流、并网逆变发电、输入侧的MPPT最大功率跟踪、离网运行模式下的母线稳压功能以及系统数据在显示终端上的处理和实时刷新显示等功能.通过PSIM仿真和实验验证了上述控制策略的正确性.     

船舶微网蓄电池储能系统安全充放电控制策略

为确保船舶微网蓄电池储能系统的安全充放电,提出一种新型充放电控制策略.该控制策略结合双向DC/DC变换器,以蓄电池侧电感平均电流为内环,充电过程外环采用恒压、涓流切换控制方式,放电过程外环采用恒功率、恒压切换的控制方式.以蓄电池剩余容量和端电压状态为约束条件,充放电过程均采用三阶段切换控制模式,详细分析了该控制策略下的运行过程,并对不同模式切换控制下的蓄电池运行特性进行仿真.搭建了一台试验样机,运行结果表明,蓄电池在该控制策略下能够在安全区域高效稳定运行,并具有快速的动态响应能力.     

变速恒频双馈异步风力发电系统建模及仿真

为研究变速恒频双馈异步风力发电系统,建立了包含风速、风力机和风力机控制部分、双馈发电机、双PWM变换器及双馈发电机机侧和网侧矢量控制变速恒频风力发电系统的动态数学模型;在Matlab/Simulink环境下,以建立相应的风力发电系统动态数学模型为基础搭建了变速恒频双馈异步风力发电系统仿真模型,并对转子侧等功率因素策略及定子侧功率解耦控制策略进行了仿真,仿真结果验证了数学模型及控制策略的有效性,整个系统模型的建立,为开展风力发电并网、低电压穿越及其他高性能控制策略研究打下基础,对于研制高性能的风电装置设备具有较好的参考价值.     

基于ATMEGA16的铅酸蓄电池充放电控制器的设计

为了保护离网型太阳能系统中的铅酸蓄电池,实际设计了基于ATMEGA16单片机为控制芯片的太阳能铅酸蓄电池充放电控制器.该控制器的设计主要包括主电路拓扑结构的选择,蓄电池充放电控制策略的研究.在此基础上设计了基于C语言的控制程序,并且对各部分电路进行了测试,得到的实际测试充放电数据与理论分析的一致.     

基于IDA-PBC的全封闭波浪发电系统控制分析

针对波浪复杂的变化特性和全封闭波浪发电系统,基于互联-阻尼配置的无源性控制(IDA-PBC)理论,提出了一种对波浪变化情况具有鲁棒性的控制算法.首先建立全封闭波浪发电系统的欧拉-拉格朗日模型(EL),并根据系统结构和动力学特性进行模型分解,再基于李雅普诺夫稳定理论和阻尼注入的方法设计无源控制律,并推导出全封闭波浪发电系统最大平均输出功率下状态量期望值.在Matlab/Simulink仿真环境下搭建了全封闭波浪发电系统的仿真模型,进行了无源性控制的仿真分析.仿真结果表明,所设计的无源控制律能够实现给定状态量的快速跟随,且在波浪变化条件下,也能达到控制效果.     

风光储微电网运行特性仿真分析

为研究含风力发电、太阳能光伏发电和储能系统三种类型微源组成的微电网的运行特性,在MATALB软件平台上,建立了基于主从控制的风光储微电网联合仿真模型.以蓄电池储能系统为主控电源,在微电网并网运行时,所有微源都采用P/Q控制;微电网离网运行时,蓄电池储能系统采用V/f控制,支撑微电网频率和电压.然后对微电网并网运行、离网运行及并离网切换过程进行仿真.仿真结果表明:微电网在并网、离网运行模式下能安全、可靠运行,在运行模式切换过程时能平滑过渡.     

双馈风力发电机电网磁链定向矢量控制实验

双馈发电机有功、无功解耦控制是变速恒频风力发电系统的关键技术,这是通过发电机矢量控制实现的.在分析双馈风力发电机数学模型的基础上,推导了其有功及无功功率解耦控制策略,设计了基于电网磁链定向的功率解耦控制方案,搭建了基于Matlab/Simulink的双馈风力发电系统仿真平台和基于TI公司TMS320F28335DSP的双馈风力发电矢量控制实验系统.通过仿真研究和实验研究,证实了控制策略的有效性.     

电动汽车动力电池特性仿真系统

为了更好地模拟动力电池的动态特性,开发相应的控制策略,建立了适用于电动汽车的动力电池仿真平台,并且分别建立了动力电池剩余电量模型、最大充放电功率模型和电池热模型.基于电动汽车的不同工况进行了动力电池系统的仿真.结果表明,所建立的动力蓄电池模型能够很好地模拟电动汽车运行过程中蓄电池组的动态行为,为动力蓄电池管理系统软、硬件的开发和电动汽车整车控制策略的开发提供了良好的平台.     

一种离散变结构控制算法及其仿真研究

离散变结构控制设计一般基于系统的状态方程模型,且要求已知扰动量的变化范围,不利于实际应用。文章基于对象差分方程模型,提出了一种离散变结构控制算法,该算法设计无需已知系统内外扰动大小的范围,有利于工程应用,且有利于消除系统的抖动;对所提出的算法进行了仿真研究,结果表明该控制算法具有较好的效果及鲁棒性。     

基于混合储能技术的风电场功率控制研究

风力发电的输出功率因为风能的随机性而具有波动性和间歇性的特点,并网风电的高渗透率将削弱电力系统中发电功率的可控性.本文研究在风电场中引入一种混合储能装置,通过其充放电功率来平抑风电输出功率的波动.在保证储能装置荷电状态可靠性前提下,采用一种模糊自适应控制策略,优化储能装置的充放电过程控制.通过仿真研究,验证了采用模糊自适应控制的正确性和有效性,仿真结果表明混合储能系统能够有效平滑风力发电系统的并网功率,提高含风电场的电力系统的发电功率的可控性,并延长储能设备的使用寿命.     

基于双向直流变换器与储能系统的直驱式风机能量输出控制

本文提出一种包含储能单元的永磁直驱风力发电系统,通过对储能系统的控制实现对风机输出能量的控制,减小风机出力波动对于电网的影响。风机通过一个全功率背靠背变流器连接至电网,储能系统和双向DC-DC变换器通过背靠背的直流母线接入系统。背靠背变流器机侧使用最大功率追踪控制(MPPT),实现对风能的最大捕捉。储能单元通过检测风机的功率输出来进行充放电控制。基于Matlab/Simulink搭建了系统仿真模型,结果表明提出的系统的结构及控制策略可以有效地抑制风机的能量波动。     

基于Matlab的无刷直流电动机驱动系统仿真建模

基于Matlab/Simulink工具搭建无刷直流电机驱动系统仿真平台,分别建立直流无刷电机的本体模型和驱动控制模型,详细介绍了系统中各个子模块的搭建方式和实际功能,为分析驱动控制算法和策略可行性提供有效的仿真环境。通过实验仿真曲线特征和变化规律,实现了驱动系统各项性能评价指标和PID参数整定的验证,模型参数也为实际电机控制系统的设计和调试提供支撑。系统模型具有很好的灵活性和通用性,在此基础上通过简单的替换和修改就可以搭建和仿真使用其他控制算法和控制策略的仿真模型,为模糊控制、模糊PID控制和再生制动控制策略建立仿真环境提供参考,减少验证过程中的工作量。     

两相混合步进电机的准滑动模态控制研究

针对在两相混合式步进电机位置控制系统中采取滑模算法控制时系统抖振较大的问题,基于边界层概念对滑模控制算法进行了改进,优化了准滑动模态控制算法。并且在相关软件中搭建两相混合式步进电机控制仿真模型,并进行了仿真验证。结果表明,采用准滑动模态滑模控制比采用一般滑模控制情况下系统的抖振幅度减小50%,系统的动态性能得到了很大提升。     

基于模型预测控制的PHEV扭矩分配策略研究

文章基于模型预测控制算法,对并联式混合动力汽车的扭矩分配问题进行研究;分析和预测加速度变化规律,计算在预测时间内的车速及车轮需求扭矩,并将模型预测控制与动态规划相结合,建立了基于模型预测控制且可以进行滚动优化的控制策略;对比预测宽度和控制宽度对优化结果的影响,选取合适的预测宽度和控制宽度,在Matlab/Simulink平台上搭建了仿真模型;仿真结果证明,该控制策略具有良好的燃油经济性和实时运算的优点。