新型BUCK-BOOST矩阵变换器的鲁棒PID控制策略

针对为克服传统矩阵变换器电压传输比低的缺陷而提出的新型Buck-Boost矩阵变换器(BBMC),提出采用鲁棒PID控制策略进行控制.介绍了该控制策略的基本原理,阐述了将其应用于BBMC逆变级控制的具体设计方法,并通过仿真对其控制效果进行了验证.结果表明:该控制策略使BBMC获得了良好的动态和稳态性能,能实现输出电压和频率的任意调节,且直接输出较标准的正弦波而无需滤波环节,谐波含量小,具有一定的应用价值.     

输入不平衡下隔离型AC-DC矩阵变换器控制策略研究

为降低隔离型AC-DC矩阵变换器(Isolated AC-DC matrix converter,IAMC)在输入不平衡下网侧有功功率波动,以及抑制网侧LC滤波器的谐振,提出一种基于有源阻尼时无差拍直接功率控制策略.该策略利用网侧电流及其延迟分量来计算IAMC输入侧滤波器电容电压,省去了传统有源阻尼控制的高精度电压传感...     

双级矩阵变换器的神经元PID闭环控制研究

为了提高双级矩阵变换器(TSMC)对电网电压突变以及负载扰动的鲁棒性,引入了神经元PID控制器.建立了基于d-q坐标系的TSMC闭环控制系统,利用神经元PID控制器对输出给定电压d,q分量进行跟踪控制.通过MATLAB/SIMULINK仿真将其分别与TSMC开环系统响应和采用PI控制器的TSMC闭环系统响应进行比较,仿真结果表明采用神经元PID控制器能使系统取得较好的动、稳态性能并具有较强的鲁棒性.     

基于双级矩阵变换器的统一潮流控制器设计

根据统一潮流控制器的基本原理,结合双级矩阵变换器(TSMC)的优越电气性能,提出了基于TSMC的统一潮流控制器设计方案.建立了传输线路和TSMC逆变级在dq坐标系下的标量模型,通过引入合成矢量将双输入双输出的标量模型简化成单输入单输出的合成矢量模型,应用该合成矢量模型,提出了一种具有解耦功能的三环控制策略.通过MATLAB/SIMLINK仿真表明该策略不仅能实现对潮流的解耦控制,而且具有良好的动静态性能.     

矩阵变换器励磁的双馈感应风力发电系统研究

结合双馈感应电机(DFIG)的特点和变速恒频交流励磁发电技术、矩阵变换器及矢量控制技术的优点,导出了双馈电机矢量控制下的数学模型,并建立了矩阵变换器励磁的双馈感应变速恒频风力发电系统定子磁链定向下的矢量控制系统框图.实现了风能最大功率点的跟踪,有功无功功率的独立调节.用c语言和Matlab仿真,其结果体现了系统的优良特性,证明了该方案的正确性和有效性.     

基于dq稳态模型的双级矩阵变换器功率特性研究

利用三相静止坐标到同步旋转坐标的变换技术(dq变换),建立了dq坐标系上TSMC系统的稳态数学模型(dq模型),推导了TSMC电压增益、有功功率、无功功率、网侧输入功率因数角等特性的解析表达式,并利用开关模型仿真对dq模型的正确性进行了验证.在此基础上以15开关电路TSMC为例,绘制了其有功功率、无功功率、网侧输入功率因数角的特性曲线,分析了滤波参数、负载及控制变量对功率特性的影响,得出了一些有意义的结论,分析结论对于TSMC系统的设计和控制具有一定的指导意义.     

基于载波调制的双级四脚矩阵变换器研究

为了抑制不平衡负载中的零、负序扰动,提出一种基于载波调制的双级四脚矩阵变换器解决方案.相对于3×4矩阵变换器的基于三维空间矢量调制方法,该方案无需繁杂的坐标变换、基于投影矩阵的占空比计算、棱柱体和四面体的辨识等,计算量大幅度减少,便于实现.双级四脚矩阵变换器是一种新型拓扑结构的电力变换装置,针对该拓扑提出的载波调制方法,不但具备处理不平衡负载的能力,而且能保证输入电流基本正弦,同时还能充分利用输入电压.还详细分析了在该调制策略下不平衡负载对输入电流的影响.数值仿真验证了该方案的可行性和解析推导的正确性.     

空间矢量调制的矩阵变换器的建模与仿真

矩阵变换器是一种开关序列呈矩阵型的交-交变换器,具有一系列的优点。已成为交-交变换器研究中非常热门的课题。本文基于空间矢量调制法,首先,分析直-交变换器的空间矢量调制;接着,类似地分析交-直变换器的空间矢量调制;然后把前面两个过程进行综合,得到一种直接的交-交变换器。最后,针对空间矢量调制法,利用MATLAB编制S函数模块, 结合SIMULINK的电力系统仿真工具箱的现有模块组建成矩阵变换器的仿真模型。仿真结果验证了空间矢量调制策略的正确性,同时指出在输出端设计滤波器的必要性。     

新型拓扑结构的交-交矩阵变换器建模法浅析

简述了交，交矩阵变换器的基本原理和空间矢量调制策略，详细分析了空间矢量调制算法的实现过程，分别应用MATLAB语言和SIMULINK工具建立了矩阵变换器的两种仿真模型。仿真结果表明，两种模型各有特色。前者主要用于快速地验证矩阵变换器的优良特性和调制策略的正确性、可行性；后者比较接近于矩阵变换器的硬件系统，为矩阵变换器的硬件系统的制作与研究提供理论上的指导，也可以对调制策略进行验证。总之，二者相互补充，相互验证，可视具体情况选用。两种模型具有扩充性，值得推广。     

基于双级矩阵变换器的无刷双馈风力发电系统仿真研究

从转子速旋转坐标模型出发,研究了同步坐标下无刷双馈电机的教学模型.采用基于功率绕组定子磁链定向的矢量控制策略,运用最大风能捕获原理,建立无刷双馈电机风力发电系统仿真模型.同时提出一种基于d-q坐标系下的双级矩阵变换器输出电压闭环控制方案,以优化系统中变频器的控制.仿真验证了模型与控制策略的可行性和有效性.     

基于dSPACE的4WS车辆硬件在环控制仿真研究

基于Matlab/Simulink/dSPACE开发了四轮转向(4WS,Four-wheel Steering)车辆控制系统的硬件在环仿真(HILS,Hardware In the Loop Simulation)快速开发平台.在此平台的基础上,利用HILS技术实现了各控制算法鲁棒性能的评价和实际车辆执行电机死区的控制,结果表明基于μ综合鲁棒控制方法有较好的综合性能.因此设计开发的4WS硬件在环仿真开发平台为先进控制算法的分析与设计、开发和评价及ECU的开发提供理论指导和技术支持.     

基于dSPACE的涡轮增压器动态性能实时仿真研究

为了研究涡轮增压器动态性能,在Simulink环境中采用模块化结构,建立了涡轮增压器热动力试验台的涡轮、压气机、燃烧室、阀和控制系统的数学模型。其中为了模拟压气机喘振和旋转失速现象,压气机特性图被延伸到负流量区域。将模型下载到dSPACE实时仿真平台,并模拟了采集压气机特性和涡轮特性曲线的动态过程以及压气机喘振状态。其仿真结果：初步确定了增压器热动力试验台总体方案及其控制系统原型,并预测了增压器喘振过程的压力、流量和转速的振荡,对实际台架的安全性有重要的指导意义。     

基于dSPACE的车辆起步控制策略硬件在回路仿真

基于dSPACE软硬件,应用matlab/simulink系统建模方法,搭建了车辆起步控制的硬件在回路仿真平台;针对车辆起步控制系统存在的非线性、时变、多参数等特性,提出了对离合器和油门进行协调控制的分级模糊控制方法;利用推理法编写了单片机的模糊控制程序;基于上述平台,详细调整了各级模糊控制规则,并进行了起步控制的硬件在回路仿真实验;结果表明,该方法能够满足实时性要求,并具有良好的控制效果。     

基于dSPACE的星载计算机外部实时仿真环境实现

为测试星载计算机软硬件实时性能，本文基于dSPACE多处理器设计了由模拟星载计算机和星载计算机外部实时仿真环境两子系统构成的卫星姿态控制实时仿真系统。介绍了该系统硬件和Simulink模型总体结构。重点介绍了两子系统间的串口通信接口模型的建模方法。仿真结果证明了星载计算机外部实时仿真环境子系统的可信性和串口通信接口模型的有效性。     

感应电机Backstepping控制方法及dSPACE实时仿真研究

感应电机的高性能控制研究始终是非线性控制领域中的一个重要研究方向，Backstepping控制方法的提出为感应电机控制系统的非线性设计带来了全新的思路。利用本质上是非线性反馈控制的Backstepping方法，在转子磁链和电机转速不可测的情形下，实现感应电机部分状态反馈的位置渐近跟踪，且确保系统中的所有信号的有界性。该方法通过建立磁链、转速观测器，设计全局定义的控制律，具有形式简单、无奇异点、鲁棒性好等的特点。基于dSPACE的在线仿真结果表明：系统运行平稳，转速、磁链不可获知时，仍可有效渐近跟踪期望的参考位置，具有较优的伺服跟踪特性。     

基于dSPACE的并联型有源电力滤波器仿真研究

采用基于dSPACE控制的并联型有源电力滤波器实现电网谐波的集中抑制方案.提出基于dSPACE的实物仿真,实现对APF的电流电压采样,补偿电流基准的检测计算,以及高性能的恒频滞环电流控制和直流侧电压的PI稳压调节,提高APF控制算法以及参数调试的效率.基于MATLAB的仿真和实时仿真实验结果证明采用新型检测算法和控制的有源滤波器能对电网电流进行集中净化,具有良好的补偿效果,证实了基于dSPACE控制的APF的可行性和正确性.     

dSPACE实时仿真平台软件环境及应用

从某种角度上来说,一个国家的半实物仿真技术的发展水平代表了其整体的科技实力。主要介绍了dSPACE实时仿真平台的优点及其软件环境,它包括代码生成及下载软件和测试软件;阐述了基于dSPACE进行控制系统开发的步骤,它比较传统的方法具有方便、高效、精确等优越性;以此为契机,具体应用dSPACE仿真平台进行了某型反航导弹控制系统半实物仿真的开发,结果证明此次仿真实验是比较成功的。