基于比例谐振控制器的逆变控制系统设计与参数整定

针对传统逆变器控制策略对交流电压信号跟踪存在静差的问题,提出基于比例谐振控制器的电容电压外环和电感电流内环的双闭环控制策略,并在此基础上对系统进行建模,分析了在这种双闭环结构下,系统具有对交流信号实现无静差跟踪和抗负载电流扰动的能力。进一步,本文采用根轨迹理论,结合系统稳定性判据分析了比例谐振控制器参数对系统极点的影响,并设计极点位置,选择合适控制器参数,保证系统具有较好的稳定性和动态性能。最后,通过仿真验证了该控制策略和参数设计方法的有效性。     

基于双环控制的BuckDC—AC逆变器

为了提高Buck DC-AC逆变器的动态特性,改善系统的鲁棒性及抗负载扰动的能力,提出一种带电流前馈的双环控制器.该控制器采用全状态反馈的电压和电流双环控制策略,改善了逆变器系统的动态响应性能,提高了稳态性能;另外,电流前馈环的使用也使系统的抗负载扰动能力显著提高.实验结果表明,双环控制中的内环增大了逆变器控制系统的带宽,加快了逆变器的动态响应,提高了稳态精度,对负载扰动也有较高的抑制能力.     

三相四桥臂逆变器的复合控制

随着风能、太阳能等清洁能源在电网中的应用,逆变器不可或缺.电网中的谐波和不平衡负载影响电网的电能质量,因此逆变器的控制策略及控制方法尤为重要.为提高电能质量,以三相四桥臂逆变器为模型,提出了比例积分PI、矢量谐振(vector resonant,VR)控制和重复(repetitive control,RC)控制相结合的复合控制方法.其中比例积分控制器能够抑制直流分量的干扰;矢量谐振控制器能够抑制特定频率且含量较高的谐波;重复控制器抑制多次且含量较低的谐波并减小稳态误差.仿真结果验证了所提控制方法能有效提高逆变器输出电压电流波形质量.     

比例-谐振控制器在单级式太阳能并网逆变器中的应用

单级式太阳能逆变器在提高效率和降低成本方面具有优势,比例-谐振电流控制器在消除静态误差方面具有优势.针对采用比例-谐振电流控制器的单级式太阳能并网逆变器,设计了电流主令形成方法和控制器参数整定方法.仿真和原理样机试验都证实了所设计的方法的有效性.     

实时电流跟踪型并网逆变器谐波抑制方法

提出了一种改进的带非线性负载的三相并网逆变器谐波抑制方法,此方法不仅简单,而且与传统的谐波抑制方法相比具有较强的鲁棒性.利用检测电流的方式以及两个PI控制器的调节作用实现谐波电流的实时跟踪.通过Matlab/Simulink仿真结果表明提出的实时电流跟踪型并网逆变器谐波抑制策略不仅可以抑制非线性负载带给电网的谐波干扰,而且当负载大小变化后仍可以实现有效抑制.     

LCL滤波并网逆变器控制技术综述

并网逆变器是微电网与大电网的接口,控制进网电流质量是系统的关键.LCL滤波器具有良好抑制高频能力,但谐振频率处的谐振峰会导致系统的不稳定.针对LCL滤波器谐振电流控制技术,分析系统谐振的根源;结合典型电流抑制方案介绍控制器设计思想,分析设计方法的利弊.指出并网逆变器研究所面临的问题和未来的研究方向.     

电网短路状态下并网逆变器的谐振控制

为了改善电网短路故障情况下直驱式永磁风电系统的并网逆变器控制性能,提出基于比例积分谐振控制器的并网逆变器直接功率控制算法,通过设置基频谐振控制器实现网侧变流器输出电压、电流信号的无静差跟踪,同时在直流母线侧通过2倍工频谐振控制器可以抑制电网故障状态下直流母线的电压波动．与传统网侧逆变器的交直轴电流双闭环PI控制相比,该算法无须分离正负序电流分量,从而避免了电流滤波环节带来的系统带宽减小的弊端．在PSCAD／EMTDC环境下建立基于背靠背变流器的1．5MW永磁直驱风力发电系统仿真模型,仿真结果表明：当电网短路导致电压不平衡时,结合能量卸荷电路能够抑制直流母线电压的升高,限制了电网过电流,可以实现网侧逆变器的单位功率因数控制,增强了风电机组的故障穿越能力．同时搭建了10kV·A样机系统,试验波形证明了系统设计与控制策略的正确性和先进性．     

一种电流源型并网逆变器的有源阻尼控制策略

针对微网中电流源型并网逆变器中滤波器自身谐振问题,比较分析了无源阻尼和有源阻尼谐振抑制方法,提出了一种基于输出滤波电容谐波电压检测的有源阻尼控制策略,给出一种虚拟电阻计算方法.基于该控制策略建立了系统仿真模型.仿真结果表明,应用有源阻尼控制方案可很好地抑制滤波器自然谐振频率附近由逆变器输出高次谐波电流及由电网谐波电压在...     

基于比例积分谐振调节的光伏并网逆变器电流控制方法

为解决电网电压畸变影响光伏逆变器电流控制性能的问题,提出一种基于比例积分谐振(PIR)调节器的电流控制方法.首先确定了光伏逆变器含有电流内环、直流电压外环的控制结构,PIR调节器用于对电流内环中电网电压畸变扰动的抑制与基波电流的跟踪.由于光伏逆变器的LCL滤波器与PIR调节器阶数较高,在设计控制参数时面临诸多问题,接着提出一种基于离散系统根轨迹法的PIR调节器参数设计方法,避免了连续域设计的调节器参数直接应用于数字控制器,从而引发调节器性能偏差甚至失稳.分析结果显示,在电网频率以及LCL滤波器参数变化时,设计参数依然可使系统具有较好的适应性.最后在Simulink上搭建仿真模型,验证了基于PIR调节的电流控制方法的可行性以及所设计调节器参数的正确性.     

三相电压型逆变器的鲁棒跟踪双环控制器

为了保证三相逆变器在负载变化及参数摄动时输出电压动态响应快、稳态精度高、波形失真率小,基于αβ模型设计一种电感电流内环电压外环的双闭环控制器.电压外环采用离散积分滑模控制以改善系统的稳态性能并增强系统的鲁棒性.进行了正弦波跟踪的仿真实验,结果是突加纯阻性负载时调整时间为2 ms, 暂态过程中输出电压总谐波畸变率为3.46%; 当参数缓慢变化时总谐波畸变率为 0.13%.仿真结果表明: 当系统参数和负荷有较大变化时系统能很好的跟踪参考电压,控制策略是可行的.     

模糊控制方法在空气预热器漏风控制中的应用

综述了已应用于某发电厂的回转式空气预热器漏风控制系统的工作原理。重点分析了造成空气预热器漏风的主要原因,提出了一种采用基于语言控制规则的模糊控制器实现预热器的漏风控制的新方法。实际运行结果表明该系统能够有效地降低预热器的漏风,使得机组总体漏风率下降10％．为机组的安全满负荷运行提供有力保证。     

基于模糊 PID 控制器的电液负载模拟系统

基于传统控制理论建立双马达加载工况下的系统数学模型,分析多余力矩的产生机理和特性,并以被控对象的速度为观测量,提出基于结构不变性原理的速度前馈补偿．针对常规PID控制器无法解决系统非线性和参数时变性等问题,设计了以系统的误差和误差变化率为输入量的模糊PID控制器．仿真结果表明：速度前馈补偿克服了近97％的多余力矩;模糊PID控制器能较好地改善系统在高频段的控制性能．     

基于CPLD的抗快变脉动负载直流调速器开发

针对电动跑步机负载快变脉动的特点,设计了一种基于复杂可编程逻辑器件(CPLD)的抗快变脉动负载的直流调速器.以1~2kW直流电机驱动的运动装置为例,采用CPLD和速度、电流调节电路,产生PWM控制信号,实现对电动跑步机的精确控制.工业化试验结果表明,开发的直流调速器动态性能好,性价比高.同时该方法能应用于具有同类负载特征的小功率直流调速系统中.     

采暖系统节能控制器技术原理探讨

阐述了HDC系列系统节能控制器的产品性能及工作原理，通过对该产品节能效益和经济效益以及安全性的分析，认为该采暖系统节能控制器具有一定的推广应用前景。     

一种新型的智能控制器--九点控制器

提出一种新型的智能控制器——九点控制器，分析了其控制策略．采用相平面方法分析了各控制参数如何影响系统稳态性能、动态性能．仿真研究表明调整单个控制参数可使系统性能指标局部最优，从而实现系统性能整体最优．讨论了九点控制器控制参数的整定方法．     

基于CAN总线的汽车发动机智能电子控制器

ECU 作为汽车发动机控制系统的核心,对其进行自主知识产权的智能研究是十分必要的。结合国内实际和总结分析现有系统,采用世界先进技术和综合设计思想,给出了基于 CAN 总线的汽车发动机智能电子控制器的设计方案,包括系统硬件控制结构和软件控制算法,这是进一步设计整体控制系统的前期基础工作。     

新型智能交通信号控制机

介绍了一种新型智能交通信号控制机的组成、工作原理、硬件结构、软件设计的关键技术和思想．该设计采用了工控机、实时嵌入式操作系统、网络控制等技术使智能交通控制机既可独立控制交通路口，也可联网由交通控制中心控制．是一种技术先进的、适合我国国情的具有普及性的产品．     

基于PLC的PID控制器设计与实现

为了方便构建PID控制器,降低PID控制器难度,减少投资,通过对PID控制算法和PLC性能分析,提出了基于PLC的PID控制器的3种实现方法,并以借助PLC内置PID指令为例,介绍了基于三菱可编程序控制器FX2N-16M在温度控制中的PID控制程序设计,给出了完整的温度PID控制梯形图.通过实验,证明该方案可行,控制效果良好.     

电力系统自抗扰控制器

"自抗扰"控制技术是非线性PID控制技术的新发展,它基于扩张状态观测器,通过对模型不确定因素和外扰进行补偿,使得控制效果对外扰和不确定因素均有很好的适应能力.针对这一方法对于如何具体构造扩张状态观测器尚无明确结论以及还缺乏有实际背景的应用的现状,文章对构造低阶扩张状态观测器给出了一个充分条件,并以直流输电附加控制为背景设计了自抗扰控制器.交直流并行输电系统的仿真结果表明所设计的控制器具有良好的控制效果和很强的鲁棒性,可以更好地改善系统的动态特性,从而显示出这种控制方法在电力系统有着良好的应用前景.     

简化模糊控制器的设计

基于模糊控制原理,对传统模糊控制器进行了简化,以提高实时执行效率.采用三角形隶属函数,简化Larsen积运算和解析式模糊规则,检测输入语言变量的激活水平,仅对有效的模糊规则进行操作,从而降低内存消耗和计算量.小车倒立摆系统倒立摆角度控制的仿真试验证明了算法的有效性.