一种新颖的DC-DC开关变换器数字控制方法

为获得DC—DC变换器易于实现的数字控制方法,提出了一种基于电感电流线性变化的数字控制策略。根据变换器运行过程中电感电流的微分方程推导出了占空比的控制策略,通过对电流的快速控制实现对输出电压的快速调节,采用数字PI技术进行稳态误差修正,从而具有良好的自适应性;根据变换器输出电压与期望电压的偏差进行电流控制策略和带修正控制策略的切换控制。以Boost变换器为例,推导了变换器的占空比控制策略,采用数字PI控制器调节控制修正量。仿真和实验结果验证了控制策略能在启动过程中实现对变换器输出电压的快速、无过冲控制,以及各种扰动工作条件下对变换器输出电压准确、快速的控制。     

数字控制单相boost-PFC系统的优化设计

提出一种具有低谐波失真、高功率因数、快速动态响应的数字PFC系统优化设计方法.从输入导纳的角度分析了影响电流波形失真的主要原因,提出一种在传统PI控制基础上结合前馈补偿的电流内环控制优化算法,减小输入电流谐波失真,提高功率因数;采用PI调节与惯性低通滤波相结合的电压外环控制方法,消除二次谐波影响,同时保证输出电压的快速响应.基于FPGA的实验结果验证了本方法的有效性,实验表明:本设计的功率因数校正电路总谐波失真为6.14%,功率因数可达99.85%.     

直流电源数字化调节的实现

本文介绍一种新的实现电源电压或电流的调节方法。该方法摈弃了传统的利用模拟电位器进行电压或电流的调节方法,利用数字化的手段进行电压或电流的调节。该方法的特点为：首先将待调节的电压或电流通过模数转换器转换为数字量,然后设置好调节的步进值,将该步进数值与通过模数转换器转换而获得的数字量相加或相减,将所得结果通过数模转换器转换为模拟量,即实现了电源的数字化调节。     

永磁同步电机的数字化电流控制环分析

研究了永磁同步电机(PMSM)电流环的三种控制方法:P调节、P调节加前馈控制和PI调节.其中PI调节器可以实现dq轴电流的近似解耦和无静差控制,较适合于工程应用.对电流的控制最后要通过对绕组电压的控制来实现,为此研究了一种输出电压控制方法,即空间矢量PWM法的原理及实现方法.介绍了一种基于DSP的全数字化控制系统硬件构成.实验结果证明了理论分析的正确性.     

有源电力滤波器直流侧电压新的控制策略

针对有源电力滤波器(APF)直流侧电压传统PI控制策略参数难以确定的问题,设计了一种基于模糊控制的参数自整定的模糊PI控制器.通过对APF的工作原理分析可知谐波电流补偿效果与直流侧电压稳定密切相关.以实际电压与给定电压的差值及其变化率为输入量建立模糊控制规则,实现PI参数自调节的目的.MATLAB仿真结果表明,在模糊PI控制策略下,直流侧电压更稳定,APF滤波效果也更好.     

链式STATCOM直流电压预测与专家控制

从功率平衡的角度分析了链式STATCOM直流侧电容电压波动,建立电容电压波动模型,基于该模型提出了一种积分复位预测方法,可准确预测直流侧电容电压波动.将电压波动预测结果从电容电压检测值中分离,得到电容电压的直流分量进行反馈控制,有效降低了有功电流指令中的三倍频谐波分量.为改善无功突变时系统的动态性能,对电压波动预测结果进行限幅,引入专家PI控制进行电容电压调节.在Powersim仿真环境下搭建了链式STATCOM仿真模型,验证了所提电压波动预测方法的准确性,对比了专家PI控制与传统PI控制的仿真结果,验证了所提控制方法对暂态电容过电压的抑制效果.     

数字锁相环与滤波技术在PWM整流器中的应用

三相电压型SVPWM整流器可采用基于MATLAB和FPGA的VHS-ADC高速数字信号处理平台建模,但建模时,三相静止坐标系到两相同步旋转坐标系的Park变换和两相旋转坐标系到两相静止坐标系的变换初相位不定,使变换不能顺利实现,另外,电网电压、电流采集时存在噪声,影响了系统稳定性。在常规的三相电压型SVPWM整流器模型基础上,增加数字锁相环以跟踪电网电压的相位和频率,增加FIR数字滤波器对信号进行处理,减少干扰。在VHS-ADC平台上设计了电压外环PI环节、电流内环PI环节和坐标变换模型。通过小功率实验,三相电压型SVPWM控制系统运行稳定,验证了数字锁相环和FIR数字滤波器应用于三相电压型SVPWM整流器的可行性。     

无桥Boost PFC谐波抑制算法

针对无桥Boost PFC电路输入电流存在的三次谐波问题,提出一种在电压外环中引入数字陷波器和电流内环预测控制相结合的控制算法. 该算法抑制了由直流母线二次纹波经电压环传导至输入侧形成的电流三次谐波,改善PI调节造成的电流过零点畸变,同时提高系统的稳态精度和动态响应速度. 通过数字仿真和一台输出功率为1 kW的无桥双Boost PFC实验样机,验证了所提控制算法的有效性.     

光伏并网系统的大脑情感控制器设计方法

温度、光照等因素的影响使光伏阵列的输出呈间歇性，而光伏并网系统采用传统的PI控制方法无法快速跟踪其变化易造成较大的能量损失，并对电网产生一定干扰。针对此问题，文中模拟大脑的情感学习、记忆和调节机制，提出一种基于大脑情感的光伏并网系统电压外环控制器设计方法，通过选取直流电压误差的比例和积分作为感官输入信号并获得相应的控制结构，再利用学习率来改变控制器参数自动调整的范围。与传统PI控制方法相比，该控制器具有自适应校正能力，可以根据直流侧电压误差的大小来调整电压误差跟踪步长，实现系统电压的快速跟踪，具有较强的鲁棒性。通过仿真及dSPACE实验结果分析可知，情感控制器具有自适应校正能力、较快的响应速度和较强的抗干扰能力，有效减少系统的能量损失。     

数字式触发电路

数字式触发电路是将模拟式触发电路中的控制电压转变成数字量，通过对数字量的控制，达到对导通角的调节，从而控制触发脉冲。     

基于SSC和AW控制的高频双Boost数字PFC电源

为了实现高频开关电源的数字化和产品化,对数字信号处理器(DSP)控制的功率因数校正器(PFC)模块进行了研究。提出了一种稳态二次谐波补偿(SSC)算法,解决了PFC控制中存在稳态性能与动态性能之间的矛盾,可以在很大程度上增加单相PFC电压环的带宽,提高输出电压的稳定度和输入功率因数;同时,采用anti-windupPI(AW-PI)调节器较容易地实现了高频控制和输入电流的波形控制,提高了输出电压的动态性能,开关频率可达200kHz;另外,采用双Boost电路拓扑和双模式控制取得了较高的转换效率,而且,在轻载时可以取得稳定的直流输出电压。仿真和实验结果验证了控制器的有效性。     

数字化埋弧自动焊机控制器的设计

介绍了一种双单片机80C196KB数字控制系统晶闸管整流焊机系统软、硬件设计方案。采用键盘和液晶显示器(LCD)设计人机接口电路,达到简单、直观地设计埋弧自动焊规范参数预置、显示等功能。利用不同的计算偏差进行积分分离PID控制算法调节,获得陡降、缓降、恒流及恒压4种输出静特性。送丝速度采用电枢电压和电弧电压反馈进行双闭环PID控制。研制出的样机具有良好的稳定性、可靠性和适应性。     

应用采样方法的电力变压器程控试验装置

本文描述了一套由计算机程序控制的电力变压器试验装置，该装置的主要特点是不必使用任何数字仪表和电量变送器，各电量的测试是采用离散采样，数据处理的方式来实现，文中分析了数据处理误差并给出了误差计算公式，由于电压调整系统对试验结果的准确性影响很大，采用１２位Ｄ／Ａ以ＰＩＤ方式控制发电机的励磁系统使试验电源电压能够平稳地升降，使得该装置的电压调整分辨率达０．０２５％的高水平。     

二极管钳位三电平逆变器电源设计

介绍了一种基于DSP的二极管钳位三电平逆变电源设计．主电路前级采用推挽电路升压整流,为后级提供稳定的直流母线电压．后级采用二极管钳位三电平逆变电路,产生稳定的220V／50Hz交流电压输出．电源采用数字化控制,驱动信号由DSP计算产生．逆变器工作于恒压模式,采用电压电流双闭环PI控制策略,通过PI算法调节三电平逆变电路的驱动占空比来实现闭环控制．最后制作了1kW的样机进行验证,实验证明,方法可行,具有好的应用前景．     

VIENNA型三相三电平PWM整流器研究

分析了VIENNA型三相三电平PWM整流器的拓扑及其数学模型,以及三电平变换器的状态空间矢量调制技术(SVPWM)。提出了基于PI控制的双闭环的控制策略(即电压外环、电流内环),并引入中点电位因子r对中点电压进行平衡控制。为了验证所提控制策略的可行性,搭建了VIENNA型三相三电平PWM整流器的仿真平台以及1.6 kW的实验样机进行仿真与实验研究。仿真及实验结果表明,所提出的调制方法及控制策略是可行的。该整流器具有控制简单、易于数字化实现、在稳态条件下谐波畸变率小于3%、功率因数接近1等特点。     

电动汽车驱动用永磁同步电机数字控制系统

为提高电动汽车的动力性和行驶里程,提出了车用永磁同步电动机数字化控制策略。该策略采用具有参数自调整功能的模糊P1速度控制器来提高系统的动力性和鲁棒性,采用基于空间电压矢量脉宽调制方法设计电流控制器来提高车载电源电压利用率,从而提高电动汽车的行驶里程。基于该策略开发的车用永磁同步电动机数字化控制系统实验结果证明了该策略的有效性。     

数字信号处理的新方法

介绍了一种新的数字信号处理方法——ｍａｔｒｉｘｐｅｎｃｉｌ方法。叙述了ｍａｔｒｉｘｐｅｎｃｉｌ方法的基本原理、矩阵的ｍｏｏｒｅ－ｐｅｎｒｏｓｅ广义逆或伪逆以及矩阵的奇异值分解，推导了ｍａｔｒｉｘｐｅｎｃｉｌ方法的计算公式，研究了ｍａｔｒｉｘｐｅｎｃｉｌ方法在冲击电压数字测量中的抑噪能力，指出了对于指数型和指数振荡型冲击电压，ｍａｔｒｉｘｐｅｎｃｉｌ方法是一种有效的算法，可提高冲击电压数字测量的准确度。     

一种新型直流微电网DC-APF控制策略

针对直流母线电压存在的纹波分量会对整个直流微电网供电电能质量以及设备运行安全性造成影响的情况,提出了一种新型直流有源滤波器(DC active power filter,DC-APF)控制策略,抑制直流母线电压纹波。在分析DC-APF的多种模态工作基础上,对纹波检测和抑制方案进行了设计优化;提出了基于小波变换Mallat算法的直流母线电压纹波检测法;在传统PI与模糊PI控制的基础上,提出了改进的模糊自适应PI控制,实现对补偿电流的跟踪控制方法;在MATLAB/Simulink仿真环境中搭建了含DC-APF的直流微电网系统模型。仿真结果表明,与传统的DC-APF控制策略相比,新型DC-APF控制方法可以实现对直流母线电压纹波的快速检测,具有良好的纹波补偿抑制效果。所提策略可提升DC-APF对纹波的检测性能和抑制效果,为直流微电网纹波检测与抑制提供新的思路。