CPT系统拾取端能量注入式稳压电路的设计

针对非接触电能传输系统的输出电压控制方式,分析了影响CPT系统输出电压稳定性的因素,设计了一种能量注入式的拾取端稳压电路.该电路以输出电压为控制对象,以输出功率为控制目标,根据负载的需求实现系统输出电压的稳定,并且在能量状态转换的过程中基本实现了软开关.从能量的角度对该电路的输出电压和输出能量状态进行了分析,根据能量状态的改变提出了功率调节占空比的概念,并给出了相应的计算公式.实验结果证明了该方法的有效性.     

动态电压恢复器的控制策略

通过把负载电压看作动态电压恢复器(DVR)的控制对象,开关器件的占空比看作控制量,电网电压和负载电流看作干扰量,可将DVR的数学模型简化为单输入单输出系统.结合控制量的计算方法,推导出了控制量到被控对象和干扰量到被控对象的传递函数.分析传递函数可知,负载电流特别是其中的高频分量会使DVR的补偿性能变坏.提出了误差校正控制方法,在传统电网电压前馈的基础上通过误差校正实现了负载电流前馈,基本消除了负载电流的影响.仿真结果验证了理论分析的正确性.     

具有恒流恒频恒压特性的IPT系统参数设计

针对传统恒流恒频恒压控制方法须额外增加开关电路和闭环控制存在的缺点,以谐振网络拓扑为原边并联-副边串联型(PS型)的感应电能传输(IPT)系统为研究对象,基于交流阻抗法,推导出原边谐振电流、系统谐振工作频率和负载输出电压近似恒定的约束条件.从而提出一种谐振网络参数的综合设计流程,使得系统在所设计的负载范围内,就能自然地保证原边谐振电流、系统谐振工作频率和负载输出电压同时近似恒定.该方法不加额外辅助开关电路便可同时实现恒流、恒频和恒压,具有良好的负载兼容性.仿真及实验结果验证了这种具有恒流恒频恒压特性的参数设计流程的正确性和有效性.     

断续导通模式的Buck变换器反步滑模控制

为进一步提高Buck变换器的控制性能,针对Buck变换器的非线性特性,考虑其在电感电流断续导通模式下的数学模型,采用反步滑模法设计了闭环控制器.基于系统生成器提出了数字控制器的实现方法,分析了其负载扰动和电源扰动特性.与PI控制方式相比较,在Buck变换器的启动阶段,采用反步滑模控制器的系统输出电压的上升速度快、调节时间短、超调小,当Buck变换器的负载和电源参数发生突变时,反步滑模控制的输出电压能够及时调整、扰动幅度小.比较结果表明反步滑模控制的优越性和SG设计开发的有效性,为现场可编程门阵列实现Buck变换器的数字控制器提供了新的设计流程,也为进一步研究其它直流-直流变换器的非线性控制提供了新思路.     

LED太阳能路灯控制器的设计

根据LED太阳能路灯系统特点,设计了太阳能路灯控制器.详细说明了蓄电池充电控翻及负载输出控制的硬件设计原理,并采用三段式充电理论实现了控制器的软件设计.控制器功能易于实现,满足控制和环保节能的要求.     

无线电能传输恒压拓扑及恒压输出控制方法

针对无线电能传输系统在负载和距离动态变化时,引起原边线圈电流不稳定和失谐问题,由此导致副边输出电压不恒定,设计一种原边LCL拓扑与副边恒压控制相结合的无线电能传输系统。首先,依据阻抗分析得到LCL-S型无线电能传输系统的数学模型;然后,通过设计参数,建立Simulink仿真模型,对该拓扑进行负载特性和频率特性分析;最后依据拓扑特性,设计了以DC-DC变换器为主控环节的副边恒压控制,使系统可以在变距离和变负载条件下,实现恒压输出特性。设计了副边的闭环控制程序,仿真验证了恒压控制效果。结果表明该控制策略可以实现快速有效的恒压控制。     

大功率液压机械传动系统的高效节能控制方法研究

当前节能控制方法通常通过建立大功率液压机械传动系统的准确数学节能控制模型实现,但在实际应用中,被控对象的准确数学模型很难建立,不仅效率低下,且影响节能控制性能。为此,提出一种新的大功率机械传动系统的高效节能控制方法。介绍了典型的大功率液压机械传动系统图,获取大功率液压机械传动系统在以外界负载为输入,以负载转速为输出的传递函数,得到通过控制发动机转速可达到节能控制目的的结论,在此基础上,通过具有自学习和自适应能力的单神经元建立单神经元自适应智能节能控制器,对大功率液压机械传动系统进行高效节能控制。实验结果表明,所提方法节能控制性能优越,且效率高。     

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。     

一种基于CORBA环境的两级双阈值负载平衡系统研究

为了实现分布式异构系统内负裁的均衡分布,提高资源利用率和系统的吞吐率,采用CORBA中间件技术能有效满足异构环境复杂性、均衡作用自适应性等特点.通过研究CORBA环境下的负裁平衡实现机制,提出相应负载平衡系统模型,同时设计了双层双阈值负裁平衡算法以实现异构系统下的负载收集与评估、服务动态预分配和迁移,提高系统的并行运行性能.     

二次扭矩调节系统的实验研究

本文以二次调节系统中液压马达的输出扭矩为控制对象进行了实验研究．首先在恒压网络中实现恒排量控制，完成恒扭矩调节的最初模型．在这一基础上引入压力反馈信号，实现对扭矩更为精确的控制，从而消除了因负载变化及网络压力波动而造成的扭矩误差     

大功率液压机械传动系统的高效节能控制方法

当前节能控制方法通常通过建立大功率液压机械传动系统的准确数学节能控制模型实现,但在实际应用中,被控对象的准确数学模型很难建立,不仅效率低下,且影响节能控制性能。为此,提出一种新的大功率机械传动系统的高效节能控制方法。介绍了典型的大功率液压机械传动系统图,获取大功率液压机械传动系统在以外界负载为输入,以负载转速为输出的传递函数,得到通过控制发动机转速可达到节能控制目的的结论,在此基础上,通过具有自学习和自适应能力的单神经元建立单神经元自适应智能节能控制器,对大功率液压机械传动系统进行高效节能控制。实验结果表明,所提方法节能控制性能优越,且效率高。     

电动汽车无线充电阻抗匹配研究

为使不同阻值的负载在充电时都能维持较高效率,提出在负载端接入双管buck-boost变换器,通过调节变换器占空比使等效负载阻值始终等于系统最优负载阻值,实现最大效率追踪。同时设定期望输出功率,根据不同的负载阻值计算出对应的输出电压并给到控制器作为参考电压,通过闭环移相控制调节逆变器的移相角,稳定地输出对应电压,从而实现恒功率控制。仿真结果表明,当负载阻值在10～40Ω变化时,系统传输效率均能维持在85%且稳定输出4 200 W的功率。     

模型参考自适应解耦控制研究

针对多输入、多输出耦合对象的参数在一定范围内变化的情况，研究了解耦控制与自适应控制问题，通过建立系统的参考模型，提出了按参数自适应律自动调整解耦网络和调节器参数的设计方法，对参数可变的２个输入２个输出的耦合对象进行了自适应解耦控制设计与控制系统计算机仿真，仿真结果表明，解耦网络和调节器参数固定时系统运行失控，实现参数自适应调整后系统运行正常。     

三相逆变电源在不平衡负载条件下的控制研究

三相输出电压对称是对三相逆变电源的重要要求之一,在三相逆变电源中,输出电压不对称主要是由于三相负载的不平衡引起的.本文基于对称分量法和叠加原理对三相逆变电源在不平衡负载下产生三相输出电压不对称的机理进行了系统的分析,得到了输出电压正、负、零序分量不同的补偿特性.设计了一个简单可行的同步正负序参考系控制器,有效地补偿了不平衡负载引起的逆变电源输出电压畸变,保证了逆变电源在任意不平衡负载下均能维持三相平衡的输出电压.论文最后通过Matlab仿真结果验证了理论分析和所提出的控制方法的正确性.     

PWM整流系统模糊逻辑控制研究

针对三相电压源PWM整流双闭环控制系统中电压外环控制器动态响应速度快的要求,按照模糊逻辑控制器的原理,根据系统输出直流母线电压误差和电压误差变化率提出并设计一种模糊逻辑电压控制器,从而得到控制器的比例积分系数．在Matlab环境下建立了仿真模型,进行了系统带载启动、增加负载以及减小负载情况下进行了传统PID控制和基于模糊逻辑控制情况下系统输出直流电压的超调量和响应时间的对比实验．结果表明：这种控制方法在不改变系统的拓扑结构,不增加控制器的实现难度的情况下,在PWM整流系统中使用模糊逻辑控制,能改善系统的动态性能,抑制动态响应过程中的超调量,提高系统动态响应速度．     

模型参考自适应解耦控制研究

针对多输入，多输出耦合对象的参数在一定范围内变化的情况，研究了解耦控制与自适应控制问题，通过建立系统的参考模型，提出了按参数自适应律自动调整解耦网络和调节器参数的设计方法，对参数可变的２个输入２个输出的耦合对象进行了自适应解耦控制设计与控制系统计算机仿真，仿真结果表明，解耦网络和调节器能数固定时系统运行失控，实现参数自适应调整后系统运行正常。     

逆变电源无线并联系统稳态频率无差的仿真实现

逆变电源无线并联系统常采用传统无线并联理论,即电压-频率下垂理论控制,采用此方案控制的并联系统,其稳态输出电压频率与指令值有偏差,且所带负载越重,稳态输出频率下降越多,当偏差超出允许范围时就会对所带负载造成影响,使其不能正常工作。该文采用改进有功功率控制环的滤波器和调节器算法,在不影响系统动态响应速度的条件下,仿真实现了系统输出频率稳态无差控制,对实际应用具有指导意义。     

仿射非线性系统的在线自适应模糊神经网络辨识与控制

针对单输入单输出非线性系统的自适应控制问题,提出了一种在线自适应模糊神经网络辨识与鲁棒控制的方法.该方法首先利用广义模糊神经网络学习算法,实时建立对象模型未知系统的逆动态模型,实现网络结构和参数的同时在线自适应.考虑到网络建模误差和外部干扰的存在,还设计了基于控制理论的鲁棒补偿器.仿真结果表明,该方法能对模型未知仿射非线性系统实现鲁棒输出跟踪.     

带有指令滤波的孤岛分布式能源系统反步控制

针对分布式能源(DER)的微电网系统处于孤岛运行模式时,因负载产生扰动导致输出电压难以保持稳定的问题,设计了一种基于矢量控制的指令滤波反步控制器;给出了孤岛DER系统的结构及数学模型,对该模型利用反步法设计了控制器,并加入指令滤波器,意在解决反步控制中的计算膨胀问题;利用Lyapunov稳定性定理验证了系统的稳定性,并通过仿真观察此控制器在不同负载情况下的控制效果。仿真结果显示,系统的输出电压在不同类型负载情况下都能对参考电压保持良好的跟踪,验证了此控制器的有效性。     

基于神经网络内模的逆变系统控制器设计

针对逆变系统负载适应性能不强、动静态性能不佳的特点,设计出一种基于神经网络内模原理的逆变系统控制方法。通过对该方案的理论分析,得出了控制系统的实现方法。通过相应的仿真研究对其策略特性进行分析和比较。与传统控制方式相比较,这种智能控制不依赖于被控对象。由神经网络实现对系统的智能控制,提高了系统的逆变波形质量和负载适应性,使系统获得了较好的动态和稳态性能。