基于预测控制的逆变器数字控制技术研究

针对当前数字控制逆变系统中控制延时和参数扰动等问题,文章将无差拍控制和重复控制相结合,提出一种预测电压控制算法.以单相全桥逆变器为控制对象,设计出预测控制策略并进行系统的MATLAB/SIMULINK仿真.仿真结果表明,该预测控制算法有效地改善了系统的暂态和稳态性能,满足一定的控制精度和实时性的要求,具有良好的应用价值.     

V~2控制Buck转换器的预测无差拍控制器设计

为了提高DC-DC开关电源的瞬态响应速度,针对Buck转换器提出了一种V2预测无差拍控制算法.基于V2预测无差拍控制的Buck转换器系统结构,根据输出电压纹波的特点提出了适用于V2控制Buck转换器的预测无差拍控制.进一步提出了改进的V2预测无差拍控制器,使该算法更易于数字实现.Simulink仿真验证结果表明:与传统电压模式控制相比,V2控制算法在输入电压变化2V条件下,调整时间缩短60%;在负载变化2Ω条件下,调整时间缩短58.3%.     

永磁同步电机参数扰动抑制方法

在电机参数发生扰动的永磁同步电机控制系统中,为提高无差拍预测控制性能,需要对电机参数扰动进行补偿. 文中利用永磁同步电机数学模型分析了参数扰动对无差拍预测控制的影响;针对定子电感和定子电阻的扰动设计了自回归模型,利用前若干控制周期的参数扰动量估计出当前控制周期的扰动量;将估计的参数扰动量补偿到无差拍预测控制的输入端,实现对永磁同步电机的控制. 仿真和实验结果表明提出的自回归模型参数扰动估计方法能够有效抑制永磁同步电机定子电阻和定子电感的扰动.      

基于虚拟电阻的重复控制算法在逆变电源中的应用

针对逆变器中周期性扰动产生波形畸变及其滤波电路振荡的问题,提出一种基于虚拟电阻的重复控制算法.在单相逆变器中,分别对该算法和嵌入式重复控制算法进行了仿真比较.经比较可知,该算法使输出电压波形总谐波失真由0.27%降到0.15%,且动态响应快,波形幅值大,有效减小了LCL滤波电路损耗.最后,搭建了DSP实现控制算法的单相逆变电源装置进行实验,结果表明,在阻感负载时,输出电压波形稳定,总谐波失真为1.51%,取得了较好的控制效果.     

采用瞬时值反馈及谐波注入的UPS逆变器分析

分析了瞬时值反馈控制对ＰＷＭ调制信号波形的影响，给出了在瞬时值反馈ＰＷＭ逆变器电路中注入三次谐波以提高电压利用率的一种改进方法。计算机仿真结果表明所提出的方法是有效的和可行的。此方法用于４０ｋＶＡＩＧＢＴ逆变器，实验结果令人满意。     

采用瞬时值反馈及谐波注入的UPS逆变器分析

分析了瞬时值反馈控制对ＰＷＭ调制信号波形的影响，给出了在瞬时值反馈ＰＷＭ逆变器电路中注入三次谐波以提高电压利用率的一种改进方法。计算机仿真结果表明所提出的方法是有效的和可行的。此方法用于４０ｋＶＡ ＩＧＢＴ逆变器，实验结果令人满意。     

基于电压空间矢量的有源滤波器无差拍电流控制方法

零阶保持器和计算时间产生的控制延时,影响有源电力滤波器的动态性能．为提高有源电力滤波器的电流跟踪动态性能,提出了一种基于电压空间矢量的无差拍电流控制方法．该方法利用无差拍电流控制算法确定参考电压矢量,结合电压空间矢量控制方法,可以快速和准确地跟踪参考电流,并可有效抑制系统电压对有源电力滤波器输出性能的影响．仿真和实验证明了该电流控制方法的有效性和可行性．     

融资约束如何影响出口边际：来自我国制造业行业的证据

研究了一种适用于兼顾无功补偿的微网光伏并网逆变系统,提出一种单相光伏逆变器的复合控制方法.根据单相光伏逆变器的功率平衡原理,推导出光伏逆变器的直流侧二次纹波电压的大小,由此进行校正补偿消除逆变器输出的三次谐波电流.光伏单相并网逆变器的前馈基波调制信号可由其稳态数学模型得出,从而进行输出电流快速前馈控制,然后利用无差拍控制器来实现输出电流的闭环控制,从而形成了前馈+反馈的复合控制方法,可以实现单相逆变器输出电流的快速、无差跟踪.实验和仿真结果表明了本文所提出的复合控制方法能够提高光伏并网逆变器的工作性能,并改善微网的电能质量.     

电压型逆变器变频平稳控制的研究

文章从电压型逆变器ＰＷＭ控制机理出发，着重研究了ＰＷＭ波形谐波分量以及逆变器开关时滞对逆变器输出电压及对电机速度平稳性的影响，最终提出了改进措施并给出了必要的突验结果     

PMSM电流鲁棒性增量预测控制

为解决传统的永磁同步电机无差拍电流预测控制严重依赖电机参数,导致当电机参数发生变化时,控制性能严重下降,出现电流跟随不上,谐波含量增大等问题,文中提出一种基于龙伯格观测器的增量模型的无差拍电流预测控制方法,解决了传统无差拍电流预测控制中无法抵抗参数扰动问题.首先在原有无差拍电流预测控制模型的基础上推导出增量模型,消除电流预测控制中磁链变化的影响;其次为了消除电感变化对电流预测控制效果的影响,引入龙伯格观测器,建立带有龙伯格观测器的增量模型;最后通过simulink仿真和实验验证了所提出方法的有效性.     

一种新型光伏并网逆变器同步控制策略

为使光伏并网逆变器能够实时跟踪电网电压,需要对逆变器实施一种合理的同步控制.常用的无差拍控制具有瞬时响应快、精度高等特点,但是其自身鲁棒性差,难以抑制非线性负载干扰信号的扰动,重复控制可以精确跟踪电网波形,有效抑制谐波,缺点是控制指令总会滞后一个周期输出,动态响应慢.基于此,提出了一种复合同步控制策略,建立了仿真模型,并在仿真软件Matlab/Simulink下进行了仿真实验.结果表明,该控制策略相比常用的控制方法精度高、稳定.它即提高了系统的响应速度又完善了输出波形,并且可以有效抑制非线性干扰信号的扰动.证明了新型复合同步控制策略在光伏并网逆变器中应用的可行性.     

基于神经网络的三相Vienna整流器全局快速终端滑模控制

针对Vienna整流器采用传统PI控制输出电压超调大,功率因数低,当系统参数发生变化时难以收敛,对交流侧输入电流干扰大等问题,提出一种基于神经网络的全局快速终端滑模控制策略。针对系统参数在实际环境中发生摄动和受到外界扰动,重新建立系统的不确定模型,将不确定项合并为总扰动并利用所建立自适应神经网络对其进行估计,并运用Lyapunov定理证明该非线性控制系统在系统参数摄动及外界扰动中可实现有界稳定。仿真结果表明:利用该方法提高了Vienna整流器功率因数,有效优化了输出电压超调高的问题并且有效降低了系统的谐波污染。最后搭建了实物样机,实验结果验证了上述结论的正确性。采用文中方法电压未出现超调,并且稳态响应时间减少了69%,切换负载电压波动减少了87%,动态响应时间减少了84%,谐波含量减少了68%。     

基于自抗扰控制的光伏并网功率调节系统

 光伏并网功率调节（PVPC）系统是将光伏并网发电和有源电力滤波合为一体的综合系统,它易受电网扰动和外部环境变化的影响,存在诸多不确定性因素。将自抗扰技术应用到PVPC系统的控制中,把系统模型中的不确定因素与外部扰动统一视为系统的未知干扰。通过扩张状态观测器对扰动进行动态观测,然后利用非线性状态误差反馈控制律进行补偿,使系统的控制律与系统内部的参数和未知扰动无关,而仅与系统的给定输入和输出有关,免去了对负载电流谐波和无功的检测,使系统控制过程得以简化。仿真结果表明,所设计的自抗扰控制器能取得预期的控制效果,具有良好的动态性能和较强的鲁棒性。     

采用两自由度结构的最小拍无纹波控制系统

提出了一种基于两自由度控制器结构的最小拍无纹波控制系统的设计方法。通过有步骤地解两个刁番都方程来直接确定控制器的各个参数。这样所得到的最小拍无纹波控制系统在经过有限拍时间后,可以精确地跟踪预先给定任意函数类的参考输入信号。     

单相PWM整流器电压外环模糊自适应控制

为了提高单相PWM整流器输出电压的质量,解决传统控制策略存在参数整定困难的问题,改善小型能源路由器中间级的输入电压,提出了电压外环模糊自适应控制策略。首先,根据电路特征,建立单相PWM整流器的最优数学模型;其次,将模糊控制思想引入电压外环控制策略中,与传统的PI控制相结合,针对传统PI参数的影响,构建模糊规则,计算模糊因子;最后,与比例谐振控制结合,给出了单相PWM整流器电压外环模糊自适应控制。结果表明,所提出的控制策略具有良好的动态特性,可以在一定程度上减少负载波动时输出电压的波动,且在单位功率因数条件下,能够实现整流器的整流或逆变。改进策略可为小型能源路由器能量双向传输方面的研究提供参考。     

采用死区补偿和输出电流补偿的数控UPS逆变器

为在不增加传感器的情况下,改善不间断电源(U PS)逆变器的输出动静态性能,提出了一种数字控制策略。该策略利用面积等效原理,将线性负载下的死区等效为方波扰动,利用前馈对其补偿;将输出电流视为对控制系统的扰动,并利用前馈补偿,通过对输出电压的微分运算获得输出滤波电容电流值,从而在不使用电流传感器的情况下,实现了对U PS逆变器的准双环控制。在1 kVA的样机上进行实验研究,其结果在额定阻性负载下的稳态总谐波畸变率(THD)为2.49%,空载与额定负载间阶越变化下的电压调整率为6.75%。结果表明:死区补偿和输出电流补偿有效,整个控制策略的可行。     

一类基于干扰观测的非线性离散系统控制方法

针对一类非线性离散系统,该文研究了一种新的基于干扰观测器设计的控制方法。干扰信号表示为一个动态子系统,可以涵盖常值、谐波等信号。通过设计具有可调参数的Lyapunov函数,基于线性矩阵不等式(LMI)提出了降阶干扰观测器设计方法。通过集成传统控制器,外部干扰可以被抵消,从而使闭环系统具有理想的性能。     

半主动直接输出反馈滑模模糊控制电流变阻尼器减振研究

针对多层结构电流变阻尼器减振系统运动状态难以完全实时测量、外界扰动和系统参数摄动界限难以准确估计以及阻尼器连续可调的特点，提出了半主动直接输出反馈滑模模糊控制策略．它是利用滑模运动方程稳定的Hurwitz判据选择滑模梯度参数，根据滑模到达条件和电流变阻尼器最大可控阻尼力设计输出反馈滑模模糊控制器，而可控屈服阻尼力对主结构做负功控制规则以保证主结构最佳减振．仿真分析表明，半主动滑模模糊控制电流变阻尼器减振效果明显．     

基于二阶扰动观测器的永磁同步电机电流控制

永磁同步电机速度伺服系统的电流环存在外部干扰和系统参数摄动,影响了PI控制的性能。本文利用系统输出与内模输出误差,设计一种新型的鲁棒内环扰动观测器,来估计系统不确定量补偿量。在保证系统鲁棒稳定性条件下,设计扰动观测器的动态响应为二阶系统,达到无稳态误差。实验仿真表明,增加了扰动观测器补偿的PI电流环控制系统,能够很好地抑制电流环中的扰动,减小电流波动,提高电流的跟踪精度。