基于桥臂电流控制的风力发电并网逆变器研究

在大功率风力发电系统中,并网逆变器控制是实现电能转换与传输的重要环节。针对采用T型滤波器结构的风力发电并网逆变器,提出基于桥臂电流闭环结合前馈补偿间接控制逆变器并网输出电流的控制策略,并根据三相电压源型并网逆变器开关函数的数学模型进行了控制系统仿真研究。仿真实验结果证明采用该控制策略提高了并网逆变器的稳定性和动态性能,同时可以有效抑制并网节点输出电流中的电流谐波。     

一种适用于电动车的直流调速系统仿真

针对带电流截止负反馈电压闭环直流调速系统的不足，在对原系统改进的基础上，提出了一种新的基于电压控制策略的直流调速系统：电压／电流双闭环直流调速系统。文中较详细地分析了改进后系统的工作原理，同时对改进前后的系统进行了对比仿真研究，仿真结果表明，改进后系统的动态性能，特别是起动性能得到了改善。     

光伏系统中蓄电池管理策略研究

为延长蓄电池使用寿命,提出了适于光伏系统的蓄电池充电控制策略和蓄电池分组管理策略。建立了光伏蓄电池系统主要元件(光伏电池、蓄电池和双向功率变换器等)的数学模型;基于光伏电能的随机和间断特性及蓄电池的充电特性,设计了一种基于电流调节的蓄电池充电控制策略;将蓄电池分组,集中有限光伏电能对一组蓄电池充电,使其快速达到充满状态,并循环针对不同组实施该策略。使用MATLAB/Simulink搭建了光伏蓄电池系统的仿真模型,并对其运行性能进行了分析。仿真结果表明:推荐使用的蓄电池充电控制策略可实现光伏电能的充分利用;分组管理策略可使蓄电池避免长期处于欠充状态。     

抗不确定性干扰的横侧向姿态控制技术研究

无人机由于自身因素和复杂飞行环境的影响,横侧向左右两边受力和力矩容易出现不平衡的现象,从而导致横侧向控制系统控制性能变差,威胁无人机飞行安全。针对这一问题,提出了抗不确定性干扰的横侧向姿态控制回路控制结构,并制订了自动配平控制策略,以削弱积分环节,防止积分饱和,确保控制系统控制性能良好。仿真验证结果表明,抗不确定干扰的横侧向姿态控制回路控制性能良好,自动配平控制策略能有效发挥作用。     

无轴承永磁薄片电机转子不平衡振动补偿控制

无轴承永磁薄片电机转子质量的不平衡振动严重影响了系统的动态特性及安全运行。介绍了无轴承永磁薄片电机转子悬浮力产生机理,推导了悬浮转子的动力学方程,在电磁转矩和径向悬浮力解耦控制的基础上,对无轴承永磁薄片电机转子进行了振动补偿控制,设计了反馈不平衡补偿控制系统,采用Matlab/Simulink工具箱构建了仿真系统,进行了性能仿真试验。研究结果表明:基于反馈补偿控制器的振动控制策略能够较好的抑制悬浮转子振动,大大提高了转子的旋转精度。     

磁悬浮开关磁阻电机悬浮系统变结构鲁棒控制

磁悬浮开关磁阻电机转矩和悬浮系统之间的非线性耦合是悬浮系统稳定可靠控制的最大障碍,为此提出了一种将主绕组电流摄动视为悬浮系统不确定性因素的思想。首先采用反馈精确线性化方法对径向两自由度进行解耦和线性化,然后以解耦后的两个带有主绕组电流摄动不确定性项的线性子系统为对象,利用变结构鲁棒控制对参数摄动及外部扰动的不敏感特性,设计了变结构鲁棒控制律,以消除转矩调节对悬浮系统控制的不利影响,从而实现悬浮系统的稳定控制。仿真结果表明,悬浮系统在变结构鲁棒控制作用下,输出位移对主绕组电流摄动具有很好的不变性,且系统对外力扰动具有较强的鲁棒性。     

四驱混合动力轿车串联式电液复合制动仿真

针对自主开发的四轮驱动混合动力轿车,设计了串联式制动能量回收系统。基于制动安全性和最大化回收制动能量的原则,提出了ABS液压制动与再生制动协调控制的电液复合制动控制策略。该策略先根据驾驶员的操作实时计算制动强度和总需求制动力矩,然后依据制动强度大小对总需求制动力矩进行分配,并且实时检测车轮滑移率以判断是否切换到ABS独立工作模式。并在Simulink软件平台上建立了样车动力传动、制动系统及控制策略模型,分别在轻度、中度和紧急制动三种制动工况下仿真了串联式制动能量回收系统的性能。仿真结果表明:所提出的电液复合制动控制策略能有效地提高制动能量的回收效率,且在紧急制动时能保证车辆的制动稳定性能。     

电动汽车主辅电源能量回馈研究

为提高电动汽车能源利用率，基于电动汽车再生制动方法，提出了主辅电泺能量回馈系统。实现车辆在制动过程中同时向主电泺和辅助电源充电，部分解决了电动汽车续驶里程短的问题。针对主辅电源能量回馈系统具有参数大范围摄动及严重扰动的情况，提出鲁棒H2/H∞控制策略，确保系统的性能指标和鲁棒稳定性。利用SIMULINK软件建立了主辅电泺能量回馈系统模型以进行不同条件下的仿真研究，研究结果表明提出的控制策略使得能量回馈系统具有良好的鲁棒稳定性和抗干扰能力，电动汽车回收了部分制动能量，有利于提高电动汽车续驶里程。     

光伏并网发电系统及其控制策略的研究与仿真

详细分析、研究了太阳能光伏并网发电系统的工作原理,建立了系统功率输出级的数学模型;提出了基于改进型重复控制和电网电压前馈控制相结合的复合控制策略,重复控制可以抵消周期性的负载扰动,改善稳态情况下的并网电流波形;电网电压的前馈控制可以抵消电网的影响,使系统近似成为一个简单的无源跟随系统;在MATLAB/SIMULINK环境下建立了系统功率输出级的仿真模型,并分别采用了不同的控制策略进行仿真;结果表明,在电网电压畸变时,本控制策略可以更有效改善并网电流的波形,降低并网电流的总谐波畸变率(THD).     

起竖系统建模及动态面自适应滑模控制

针对起竖系统存在非线性特性、参数不确定性以及环境干扰等问题,在起竖系统的起竖控制过程中,提出了一种动态面自适应滑模的控制策略。建立了起竖系统的非线性数学模型,在滑模控制器设计中,引入动态面控制,利用一阶积分滤波器来计算虚拟控制项的导数,使控制器设计简单,加入自适应控制算法,实现对不确定参数的在线估计,消除系统的不确定性,并给出了控制律和自适应律。仿真结果表明,与比例积分微分控制和一般滑模控制相比,所提控制方法有较强的鲁棒性和良好的跟踪性能,提高了起竖过程的稳定性。