电网异常条件下的DFIG转子位置观测器

论文根据双馈感应发电机(DFIG)在电网异常条件下的数学模型,提出一种滞环转子位置观测器来获得转子位置角。该观测器的实现主要依据实际转子电流和估算转子电流正序分量的相位偏差,采用滞环控制器来调节估算转子位置。此观测器结构简单,无需调节任何参数,实现方便;所提出的观测器既适应于理想电网条件下DFIG的运行控制,也适用于电网异常情况下DFIG的故障穿越运行。搭建了双馈风力发电系统仿真模型,对提出的控制策略进行仿真验证。仿真结果验证了所提方案的可行性和正确性。     

基于Luenberger观测器的SVG三矢量预测直接功率控制研究

传统有限控制集模型预测控制(Finite Control Set Model Predictive Control,FCS-MPC)在一个控制周期输出单一的开关状态,在低采样频率下,控制精度不理想,且不固定的开关频率导致滤波器较难设计;三矢量预测电流控制(Three-vector Model Predictive Cu...     

基于准滑模观测器的转子位置精确估计

传统的滑模观测器采用开关函数,开关函数在切换过程中的高频抖动使得转子位置的估计出现一定的误差.通过对永磁同步电机的数学模型分析,提出用饱和函数代替开关函数,使得观测器处于准滑动模态,有效抑制高频抖动.同时,用扩展卡尔曼滤波器代替传统的低通滤波器,一方面进一步提高估计精度,另一方面省去低通滤波后的相位补偿.通过自适应的方式选取边界层的厚度,使得控制增益和抖动维持在最优状态.最后采用SIMULINK进行仿真,对方案的有效性进行验证.     

喷泉水泵电机多级滞环直接转矩控制

直接转矩控制(DTC)结构简单,动态性能好,适用于喷泉水泵电机变频调速系统.但传统DTC具有转矩波动较大的问题,并且由于使用零矢量导致共模电压较大.提出一种改进型DTC策略,先用两个方向相反的有效矢量合成的虚拟矢量代替零矢量,达到减小共模电压的效果;再用两个有效矢量合成幅值为有效矢量一半的虚拟矢量,增加备选矢量的数量,建立新的开关表,并结合多级转矩滞环比较器达到抑制转矩波动的目的.实验结果表明,与传统DTC策略相比,改进型DTC策略能有效抑制共模电压与转矩波动.     

基于二阶滑模观测器的无刷直流电机转子位置估计

针对一阶滑模观测器(F-SMO)存在的抖振和相位延迟问题,提出了基于二阶滑模观测器(S-SMO)的线反电势(LBEMF)估计策略,将不连续控制作用在滑模变量的高阶微分上,采用超螺旋算法设计控制率,能较好地削弱抖振,得到连续光滑且无滞后的反电势估计值.针对相反电势法存在的相移问题,采用线反电势过零点直接作为换相点的换相策略.仿真和实验结果表明,所提策略能够准确估计无刷直流电机线反电势,获得准确的转子位置换相点,实现无刷直流电机的无位置传感器控制.     

基于改进型滑模观测器的无位置BLDCM控制

永磁无刷直流电机是多变量、强耦合的非线性系统,为进一步深入研究无位置BLDCM控制方法,以解决估算转子位置以及传统滑模观测器的抖振等问题,提出基于改进型滑模观测器的无位置BLDCM控制方法,引入正弦函数的[-π/2,π/2]部分作为滑模观测器的控制函数,以削弱抖振;同时构建反电动势观测器直接提取反电动势信号,并利用李雅普诺夫理论证明其稳定性,引入CORDIC算法以获取电机转子位置和转速.仿真实验结果表明,该控制策略能够准确估计电机转子位置,同时削弱观测器的抖振问题,提高系统精度和可靠性.     

基于直接电流控制的PWM整流器功率控制

在以电网电压矢量定向的同步旋转坐标中，通过分析有功功率和无功功率与交流侧电压、电流空间矢量之间的关系，提出基于内环直接电流控制的PWM整流器功率控制方案，根据PWM整流器交流侧电压方程及有功功率传递关系建立PWM整流器功率控制系统数学模型，完成对电流、电压PI调节器参数的整定。仿真结果表明：PWM整流器启动时的直流电压超调量小，响应速度快，具有极佳的动静态性能。     

采用多层滞环控制器的电机直接转矩控制仿真

介绍异步电机直接转矩控制基本原理及主要组成模块,对传统的定子磁链滞环比较器和开关状态表进行了改进,采用多层滞环控制器,采用斩波矢量代替反向电压矢量,采用圆形磁链轨迹控制方法.使用MATLAB7.7建立异步电动机直接转矩控制仿真模型,并进行仿真实验.其仿真结果表明该控制模型的可行性和正确性.     

基于新型滑模观测器的永磁同步电机无位置传感器控制

提出一种新型滑模观测器对永磁同步电机(permanent magnetic synchronous motor,PMSM)转子的位置和速度进行精确的参数估算,该观测器采用变边界层S函数替代传统的正负号函数,S函数的边界层宽度根据永磁同步电机的转速进行调整,有效的克服了正负号函数作为开关函数所带来对电机参数的依赖和抖振的影响。结合永磁同步电机在旋转坐标系的数学模型,推导出观测器的收敛条件,并利用李亚普诺夫理论证明了算法的收敛性。仿真结果表明,该滑模观测器可准确观测转子位置和速度,并且具有良好的动态响应特性和鲁棒性。     

基于预测算法的永磁直线发电机直接功率控制

针对一种自由活塞驱动的永磁直线发电机系统,提出基于磁链定向的直接功率控制,通过预测无差拍算法控制发电机电流与反电势保持同相,实现了发电机单位功率因数控制,达到获取发电机最大有功功率的目的.同时,为了提高发电机侧整流器输出电压的稳定性和控制精度,在直流电压闭环中引入模糊PI策略.通过仿真实验验证系统控制策略的可行性和有效性.     

基于直接功率控制的双PWM变频调速系统

研究了基于直接功率控制的双PWM变频调速方案,以实现电机四象限运行,消除网侧谐波污染,提高电机的动态响应性能.并在Matlab/Simulink环境中建立了该方案的仿真模型.仿真结果表明,相对于直接电流控制的双PWM控制方案,该方案的控制更为简单,其稳态、动态响应能力以及抗扰动能力也优于直接电流控制策略.     

基于EKF感应电机直接转矩控制状态观测器的新设计

从扩展卡尔曼滤波算法原理入手,利用定子侧可测量的电流、电压,推导出一种新的无转速传感器的电机转速、磁链状态观测模型,估算出电机的转速和定子磁链.仿真结果表明这种方法能有效地解决磁链和转矩的脉动问题,从而实现电机高性能的控制.     

基于虚拟磁链直接功率控制的APF研究

有源电力滤波器的控制包括电流控制和功率控制,随着电力电子技术的发展,电流控制已经得到了充分的研究。文章采用基于虚拟磁链的不定频直接功率控制,理论分析了基于虚拟磁链有源电力滤波器的原理,电压矢量扇区判断与开关状态选择的方法,并通过Matlab/Simulink仿真验证了该有源电力滤波器的补偿性能良好。     

新型直接功率控制并网逆变器

为了提高分布式发电系统的并网运行质量,基于电流重构技术,设计了直接功率控制的并网逆变器。该设计由SVPWM控制原理,得到母线电流与三相逆变电流的对应关系,通过引入新型电压矢量作用算法,实现了全区域的逆变电流重构。验证实验在并网功率为1000 W、采样频率为10 kHz的小功率实验平台上进行,结果表明：该设计理论算法正确,电流重构效果良好,能够保证发电系统的可靠运行。     

滞环电流跟踪控制的开关频率

在功率变换器控制系统中,滞环电流跟踪控制方法通常以响应速度快和结构简单而著称,然而滞环控制的开关频率一般具有很大的不稳定性．笔者根据四象限交流器、有源无功补偿器和交流传动逆变器等电压型桥式主电路的共同特点,提取并建立其共有的半桥式单元电路模型;利用滞环比较原理,构成一个闭环电流控制的ＰＳＰＩＣＥ电路仿真模型,并给出了仿真波形;从滞环电流控制的物理过程出发,分析其开关频率的影响因素,推导出有关频率范围的计算公式．     

基于滑模变结构和高增益状态观测器的直流电机位置控制

针对直流电机位置跟踪控制,提出一种基于高增益状态观测器的直流电机位置滑模控制算法.首先建立直流电机状态空间表达式;然后设计高增益状态观测器,观测直流电机的速度和电流及其导数信号,选取合适的极点保证观测器的准确性和稳定性;最后改进滑模变结构控制算法的指数趋近律,在只采用位置传感器、电流和速度及其导数信号通过状态观测器得到的情况下,实现直流电机的位置跟踪控制,使控制系统具有较好的控制性能且易于硬件实现.对比传统滑模和PID算法,验证了该算法的有效性.     

基于滑模变结构的模块化多电平铁路功率调节器直接功率控制

为解决传统牵引网中存在的负序、无功、谐波等电能质量问题,在采用模块化多电平换流器结构的铁路功率调节器(modular multilevel converter-railway static power conditioner,MMC-RPC)基础上,提出一种基于滑模变结构的直接功率控制策略(sliding mode variable structure-direct power control,SMVS-DPC)。该控制策略不仅无需锁相环,动态响应快,而且能够减小切换滑模面时产生的高频抖振,稳定性和鲁棒性优越。首先建立单相MMC-RPC数学模型,分析其工作原理;其次详细论述SMVS-DPC控制策略的原理及其设计过程;最后以V/v变压器为例,在Matlab/Simuink中搭建MMC-RPC仿真模型,通过仿真结果验证SMVS-DPC控制策略运用到MMC-RPC的有效性和优越性。     

直接检测无刷直流电机转子位置信号的方法

为了实现无刷直流电机的无位置传感器控制,提出了一种新颖的转子位置信号检测方法,该方法通过比较逆变器直流环中点电压和电机断开相绕组端电压的关系,直接检测到断开相绕组反电动势的过零点,再将该过零点延迟30°电角度即可获得无刷直流电机绕组换相所必须的转子位置信号。实验证明,当电机运行在低速时该检测方法可以良好地工作,因此应用此检测方法构成的无刷直流电机无位置传感器控制系统可以运行在很宽的速度范围内。文中对该检测方法的原理进行了分析,得到了检测电路的结构图并通过实验验证了该方法的正确性和可行性。     

基于双滞环空间矢量控制的电动机电子负载的研究

本文提出一种能量回馈式交流电子负载,主电路采用两个电压型PWM变换器构成的AC/DC/AC结构.前级PWM变换器实现异步电动机模拟功能,采用改进双滞环空间矢量控制方式,并进行预测来计算误差电流.后级PWM变换器实现能量回馈,采用电压外环、电流内环的双闭环控制方式,并结合模糊控制实现单位功率因数逆变.仿真结果表明,设计的电子负载可以对电动机动态特性精确模拟,具有较好的动态性能和抗干扰能力,并使能量以单位功率因数回馈电网,节约电能.