带恒功率负载的Boost变换器非线性控制

针对Boost变换器在带恒功率负载的情况下可能会导致系统不稳定的问题,采用基于端口受控耗散哈密顿模型的无源控制方法对带恒功率负载的Boost变换器进行控制,从而可以实现系统的大信号稳定.同时,本文引入自抗扰控制技术与无源控制相结合,以此来消除无源控制在系统受到扰动时产生的电压稳态误差问题.在Matlab/Simulink中搭建系统仿真模型,与PI结合无源控制、PI控制相比,本文所提控制策略下的系统动、稳态性能更好,有效增强了系统的鲁棒性,为带恒功率负载的变换器控制设计提供了新的思路.     

带恒功率负载的Boost变换器建模与稳定性分析

为了分析恒功率负载对直流变换器稳定性能的影响,以恒功率负载的产生机理为切入点,并将Boost变换器作为研究对象,采用状态空间平均法,搭建带恒功率负载的Boost变换器模型。伯德图和仿真结果皆表明,恒功率负载会使Boost变换器不稳定。     

带恒功率负载Buck变换器的模型预测控制

针对含恒功率负载(Constant Power Load,CPL)的Buck DC-DC变换器稳定性和负荷不确定性问题,提出一种含高阶滑模观测器的模型预测(Model Predictive Control,MPC)控制策略.首先,根据MPC理论,构建Buck变换器的目标函数,建立滚动优化跟踪方程并求解最优控制律.其次,构建高阶滑模观测器,提高电压的控制精度并消除抖振及相对阶问题.最后,对其进行小扰动的稳定性分析,建立源、负载侧的等效模型.在CPL与阻性负载投切较为频繁时,与传统双闭环PI调节和MPC控制进行比较,仿真结果表明:在负载变化时,基于高阶滑模观测器的MPC控制具有良好的动态性和鲁棒性且能对母线电压进行精确跟踪与控制.     

基于交错并联Boost PFC的整流器设计

设计一种基于交错并联技术的5 kW整流器。主电路由两个参数相同的Boost变换器并联而成,同时该电路的两个开关管的驱动信号相差180°,从而使得两个Boost电路工作在交错状态。控制方式采用电压外环和电流内环的双闭环控制策略,并采用TI公司的控制芯片UCC28070来实现。为了验证所提电路的可行性,搭建了一个5 kW的实验样机。实验结果表明,该电路降低了开关器件的损耗,抑制了电流谐波,提高了系统的效率,且输入电流能够很好地跟踪输入电压波形,功率因数校正效果好。     

基于PLC采煤机恒功率模糊控制方法

针对采煤机在工作过程中受负载结构变化影响较大的问题,提出了一种基于PLC的恒功率模糊控制方法.该方法基于切割头反馈电流与阈值电流的偏差和变化率作为输入变量,设计了相应的模糊控制系统,通过模糊推理和在线实时变频调速的方式,实现了采煤机切割头电机的恒功率工作控制.实际的场地实验分析验证了设计系统具有较好的控制精度和稳定性.     

带不同负载时矩阵变换器的输入输出特性

利用间接变换法,把矩阵变换器的调制策略虚拟为交 直变换和直 交变换2个过程,分析了直 交变换器和交 直变换器的空间矢量调制,并将这2个过程进行综合,得到一种直接的交 交变换器;针对三相对称输入电压,矩阵变换器带3种不同的三相对称负载时,利用MATLAB软件进行仿真,分析了基于空间矢量调制的矩阵变换器的输入线电流、输出线电压、输出线电流波形特性,揭示了负载特性对矩阵变换器输入、输出性能的影响.     

基于占空比分配的交错并联Boost PFC仿真研究

传统交错并联Boost PFC电路的平均电流控制法基于均流控制,但实际应用中无法确保元器件的参数一致,无法实现均流控制;针对上述问题,提出了占空比分配法实现交错并联Boost PFC的均流,该方法将总电感电流平均值的1/2与各相电感电流平均值进行比较,根据比较后的结果确定各相的占空比;通过对电路各元件参数的计算,实现了400 V/200 W交错并联PFC电源的设计;最后,利用MATLAB进行仿真验证,仿真结果表明,所提出的占空比分配法能够实现输入功率因数高和两路电感均流。     

基于Pinsky-Rinzel模型的输入输出线性化的癫痫状态控制

本文的目的是设计一个输入输出线性化反馈控制器控制Pinsky-Rinzel(PR)模型的放电行为.PR模型能够模拟癫痫样式放电和正常放电,癫痫样式的行为由29Hz的高频簇放电模拟,6Hz的低频放电模拟正常的神经元放电.此研究将癫痫的治疗问题看做典型的控制问题,把胞体膜电位作为控制输出,树突作为受控对象.在这种控制策略下,可以得到稳定的期望的控制效果.同时与将控制加在胞体的控制效果进行比较,控制效果的平均控制误差,能量消耗和控制信号的波动性都比控制加在胞体时的数值小.笔者的发现证明了输入输出线性化对癫痫疾病控制的潜在价值,而且对选择树突作为癫痫治疗的靶目标有十分深远的意义.     

基于Boost变换器的最大功率点跟踪判据及实现算法

对基于Boost变换器且仅采样太阳能电池端口电压的最大功率点跟踪(简称MPPT)控制系统组成及原理进行了分析,推导得出了跟踪系统达到最大功率点的判据,并指出当Boost变换器开关管导通时间的变化量相对于开关管关断时间的变化率等于太阳能电池端口电压的相对变化率时,MPPT系统即实现最大功率跟踪。依据太阳能电池的输出特性曲线和所提出的判据,得出了判断变换器开关导通比变化方向的调整原则及开关导通比变化量的确定方法,并在此基础上提出了一种MPPT的新颖控制策略及实现算法,实例及实验结果验证了理论分析及所提出判据的可行性和正确性。     

电液比例负载敏感变量泵的恒功率控制

本文提出了电液比例负载敏感变量泵的恒功率控制方案,并对其进行了理论分析和计算机数字仿真研究。理论分析和仿真研究均表明：该泵的性能令人满意,是一种有广阔应用前景的液压产品。     

单周期控制的带纹波抑制单元无桥Boost PFC 变换器研究

为了解决无桥Boost功率因数校正(PFC)存在的输出电压纹波大以及输出负载突变造成的输出电压波动等问题,本文基于无桥Boost PFC拓扑设计了纹波抑制单元来减小直流输出纹波,并增加负载电流前馈控制对单周期控制方式进行优化。通过理论及原理分析可知纹波抑制单元可以减小直流输出纹波,负载电流前馈控制能够迅速采集负载突变引起的输出电流变化量并及时进行信号调理使输出电压快速稳定,从而增加系统动态稳定性。通过仿真对比分析发现,使用抑制单元后纹波系数从2.5%降到0.25%,在增加负载电流前馈控制方式后,无论是输出负载突增还是突减,输出电压都可以在极短时间内恢复稳定,并且功率因数校正的效果不会发生变化,该仿真结果验证了设计的正确性。     

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。     

基于宽负载应用Boost变换器的环路补偿设计

恒定关断时间控制模式的Boost电路因其无需斜坡补偿的优点而广受欢迎,但由于其环路存在右半平面零点,使得环路补偿变得复杂。该文采用最新的闭环时域分析方法,在不断环的情况下进行环路建模。同时根据具体应用,提出了一种具体的补偿设计的分析方法,适用于片内固定补偿的设计,可减少外围器件的选取。最后加入动态范围匹配(dynamic range match)电路,使系统可以在宽负载范围内稳定工作。该电路通过0. 5μm CMOS工艺仿真验证,使得Boost输入电压在2. 3～4. 2 V范围内,负载电流在0. 3～2 A的范围内变化时,环路能够稳定工作。     

脉流恒功率理论的应用技术实现

在发现"三段半控桥式变流"存在设计理论上的错误,提出"多桥段全控变流"及"恒功率理论证明"后,本文将恒功率理论在应用技术理论上作了设计。同时也算是回答了"恒功率"在理论上和实用上是否有质与量的发展;在应用实现上能否解决功率因数问题等质疑。     

用脉冲整流器实现的电子模拟功率负载

对采用电压型脉冲整流器实现的电能反馈型电子模拟功率负载进行了设计研究 ,控制系统采用了性能优良的专门应用于实时控制领域的数字信号处理器TMS32 0F2 4 0 ,优良的控制方法使得所研制的功率负载在实现电能的再生并网时功率因数趋近于 1.0 ,且电压和电流谐波满足IEEE 519标准 .实验结果证实该方案能很好的解决直流电源出厂试验问题 .     

基于恒功率约束的自适应加工控制系统开发

以数控铣削加工为研究对象,以主轴负载恒功率为约束条件,用模糊智能控制方法实现进给速率的在线调整.详细讨论了模糊控制器的设计,包括隶属度函数的改进,模糊推理方法的选择和输出比例因子的在线调整方法,开发了基于主轴功率信号反馈的智能控制器,在FANUC数控系统上进行实验,结果表明设计的智能控制系统与数控系统具有较好的相融性,完全达到了提高切削效率,保护刀具的目标.     

铁路用凹底电磁炉恒功率控制方法研究

本文介绍了铁路用凹底电磁炉的工作原理，分析了影响其功率的因素，并提出了一种恒功率的控制方案和软件处理策略。采用积分分离PID调节的思想，利用单片机实现数字PID运算，简化了硬件电路，提高了电磁炉的稳定性。实际运行表明，该系统工作可靠、稳定，并能兼容不同材质的锅具，满足设计要求。     

基于PFC的软件开发方法和应用实例

介绍了PowerBuilder提供的PFC类库的基本组成和作用机制，用了一个具体的例子说明如何用PFC来快速构建一个应用。     

带阻尼项的广义SRLW方程的线性化差分方法

本文对带有阻尼项的耗散广义SRLW方程的初边值问题进行了数值研究,提出了一个具有二阶理论精度的三层线性化差分格式.综合运用数学归纳法和离散泛函分析方法,本文导出了该格式的收敛性和稳定性.数值实验表明该方法是可靠的.     

基于恒流二极管的小功率LED驱动电路设计

提出一种基于恒流二极管的电容降压式小功率LED驱动电路设计方案,由交流市电供电,输出低压恒流,只需调整电路中部分元件参数即可恒流驱动不同功率LED灯组.这种设计方案在传统电容降压驱动电路基础上引入了恒流二极管,保证了驱动源低压恒流输出.负载小功率LED采用交叉阵列方式连接,降低了灭灯率.