基于双环控制的光伏制氢变流器设计与仿真

变流器是实现光伏发电适用于制氢系统的重要器件,因此,研究变流器相关技术具有十分重要的使用价值和理论意义。该文研究了光伏制氢变流器及双环控制方法。首先,根据光伏制氢系统要求分别计算Boost电路和Buck-Boost电路的元件参数。然后,设计了光伏发电模块的控制回路,通过控制Boost电路中IGBT的导通和关断来升高光伏阵列的输出电压,使其能够达到最大功率点。设计基于电流环和电压环相结合的双环控制策略,控制电路中开关的导通和关断,保证系统输出电压和功率的稳定。储能模块的控制回路通过控制Buck-Boost电路中IGBT的导通和关断,实现蓄电池的充电和放电使得母线电压保持稳定。蓄电池的控制回路采用双环控制,使得光伏制氢系统的控制精度更高。完成设计后搭建光伏制氢系统仿真模型,观察系统在不同情况下的输出波形,验证设计的可行性。

管道电流测绘交流恒流源双环控制策略研究

为解决埋地输油管道阻容性负载对恒流源的影响,结合交流恒流源模型,针对传统电压电流双闭环控制在应对阻容性负载时,出现的输出波形失真问题展开研究,提出一种管道电流测绘交流恒流源双环控制策略。在内环控制方面,采用电感电流瞬时反馈和负载电流前馈的PI控制策略;对于外环控制,采用负载电压反馈的PI控制策略。为进一步完善系统性能,运用极点配置法对控制器参数进行设计,以实现更加精准的控制,并通过Matlab进行频域特性分析和Simulink仿真验证。结果表明:经过优化的控制策略能够有效抑制阻容性负载条件下的电压波形畸变,同时在阻性负载和阻容性负载条件下的输出电流均显示出良好的正弦性,总谐波失真率分别为2.26%和3.19%,具备良好的动态性能和鲁棒性,可为埋地输油管道输油系统的检测提供坚实的技术基础。

基于能馈型电子负载的简化双环控制策略

为了在简化控制的前提下提升能馈型电子负载后级的并网逆变环节性能,针对系统后级逆变环节双环控制系统进行了改进,在替换了电流内环的控制方式的前提下,参考万向节死锁的原理,通过拟似演化博弈的方式比较了电压外环受控参数的关系,对其进行了简化与寻优,仿真结果表明,所提出的控制方法相较之原有控制,将受控参数由4个降低为2个,中间母线电压超调量降低29.8%,并网电流谐波畸变率降低25.3%,且能简单地应用于实验中。

基于单相LCL并网逆变器的复合双环控制

针对能馈型电子负载后级的LCL并网逆变环节,双环控制的电压外环采用幂函数作为输入端量化因子限幅的改进模糊PI控制器,电流内环采用无源控制策略,以提高系统的并网性能。仿真结果表明,该法减少了系统中间母线电压的超调量和波动幅度,降低了并网电流的谐波失真率,提高了系统的整体性能。

“双环控制”视角下的公立医院高质量发展思考

公立医院是我国医疗服务体系的主体,是全面推进健康中国建设的重要力量。2021年6月,国务院办公厅发布《关于推动公立医院高质量发展的意见》,对公立医院高质量发展作出部署和要求,标志着公立医院进入了高质量发展的新阶段。各地各医院积极探索高质量发展的实践路径,推动公立医院高质量发展工作不断走深走实。文章基于“双环控制”理念,通过准确分析公立医院高质量发展过程中存在的“内外环”因素,并且思考公立医院应该如何利用好“双环”资源,能够更好地深入探讨促进公立医院高质量发展的思路与举措,助推公立医院高质量发展,为公立医院高质量发展提供理论依据。

LC型逆变器的改进双环控制策略

为提高LC型逆变器的性能,提出了一种改进电压电流双环控制策略。首先,分析了传统电压电流双环控制策略。在此基础上,为提高电流环的响应速度,当电流跟踪误差较大时采用bangbang控制;为兼顾稳态精度,当电流误差较小时切换为PI控制。然后,通过实时跟踪电压环积分器预测状态值,使电压误差按指数收敛,从而消除了阶跃指令下和负载突变时的电压超调。经MATLAB/Simulink平台仿真试验验证所提改进控制策略的正确性和可行性。

电感电流反馈的特高压变压器双环控制方法研究

对变压器进行双环控制可以提高其运行的稳定性,为了提高变压器双环控制精度,提出了基于电感电流反馈的特高压变压器双环控制方法研究。通过构建变压器绕组振动信号的特征矩阵,获取变压器绕组之间的相似度信息,利用特征矩阵判断变压器的绕组状态是否发生改变,检测特高压变压器绕组状态。通过计算特高压变压器的无功补偿度,得到变压器运行时的容量,引入空载调节系数,计算出特高压变压器在运行时的阻抗,完成特高压变压器的运行阻抗分析。根据电感器之间的互感,构建特高压变压器的电感电流反馈模型。依据变压器正弦电压与实际电压的函数关系,将变压器的负载电流添加到双环控制指令中,实现特高压变压器的双环控制。实验结果表明,文中方法可以缩短变压器的响应延迟,并将控制精度提高到90%以上。

基于双环控制的光伏制氢变流器设计与测试

本文通过设计光伏制氢变流器的各组成,包括外环控制和内环控制的设计、保护功能与故障诊断的设计等关键技术。对光伏制氢变流器的性能进行了试验测试,证明了该光伏制氢变流器具有升压稳压、功率稳定和保护等功能,为太阳能和氢能的应用提供了可靠的技术支持。

双臂协作机器人双环控制方法研究

双臂协作机器人可以像人一样灵活完成协作完成任务,然而在双臂协作机器人运动与外部环境交互时,传统的控制方法存在控制精度及稳定性的问题。针对这些问题,文中提出了基于双臂协作机器人双环阻抗控制系统,来解决双臂系统夹持目标物体易损坏以及夹持物体与环境交互时控制系统不稳定性的问题,通过建立统一机械臂、目标物体和环境接触的力学模型进行理论分析证明,最后通过设计实验验证了提出方法的有效性。

三电平PWM整流器双环控制技术及中点电压平衡控制技术的研究

该文在建立了三电平PWM整流器系统数学模型的基础上,比较了三电平PWM整流器模型与直流电机模型的相似性,基于对控制对象的状态反馈解耦,提出把直流电机的双闭环控制应用于三电平PWM整流器中,使三电平PWM整流器具有良好的动态性能和稳态性能,并且保证输入电流波形正弦性好,实现了单位功率因数。同时,针对三电平PWM整流器所固有的直流侧电容中点电压平衡问题,提出根据每相输入电流方向和中点电压波动方向来优化选取冗余的正小矢量和负小矢量,实现中点电压平衡控制的方法。最后通过实验验证了双环控制器和控制中点电压方法的可行性和有效性。

基于单周控制的有源滤波器双环控制策略

UCI-APF是一种十分有效的谐波补偿新方法。但在实际电路中由于电路参数的误差和电流纹波的存在,网侧电路上将产生电流直流分量,这严重地阻碍了UCI-APF的应用推广。为此,该文在详细分析的基础上, 提出了单相UCI-APF的双环控制方案。该方法通过电流积分环节的调节作用,实现了电流直流分量的闭环控制,并提高了电路可靠性。实验结果证明,该方案能有效地消除进线电流中的直流分量,从而能用于实际场合。

静止同步补偿器的双环控制系统设计

静止同步补偿器(STATCOM)的主要功能是支撑节点电压,同时直流侧电容电压稳定也是STATCOM装置安全运行的保证。介绍了STATCOM装置的数学模型和运行原理,提出了一种新的控制策略。采用电流前馈环节加比例积分(PI)调节系统控制直流电容电压,节点电压控制采用PI调节和一定的下垂比例因子组成的自动电压调整控制策略。详细探讨了控制系统的设计方法和过程。仿真以及7.5kV.A物理模型的实验结果表明,能够快速有效地将节点电压控制在允许的范围内波动,直流电容电压得到有效控制,证明了控制系统的正确性和控制器设计的有效性。

基于LCL滤波器的并网逆变器双环控制设计

在介绍LCL滤波器的三相并网逆变器电流双环控制策略的基础上,研究基于高阶极点配置的电流双环控制器设计方法,并重点分析高阶闭环控制系统设计过程中的降阶与少自由度问题,同时提出零极点对消与变量设定方法相结合的双环控制设计方案。该方案在开关频率、阻尼比以及LCL滤波器等系统参数已知的情况下,能够精确计算出内外环PI控制器参数,并结合劳思—赫尔维茨稳定判据验证双环控制系统的稳定性。在实验验证环节中,采用该方案设计的双环控制器参数能够使三相电流源控制的并网逆变器安全、可靠运行且具有较快的动态响应速度。

基于双环控制的三相SVPWM逆变器研究

提出一种基于电压电流双环控制的三相SVPWM逆变器,分析了其两相同步旋转坐标系下的数学模型并由此构建了系统的电压电流控制器。为了提高系统的动态响应特性及抗扰能力,电压外环包含了负载电流前馈及输出滤波电容电流解耦,电流内环包含了输出电压前馈及输出滤波电感电压解耦。20kVA实验样机的实验结果表明,该逆变器具有良好的非线性负载能力。

基于状态空间的逆变器数字双环控制技术研究

采用双闭环瞬时值控制的逆变器具有输出波形动态响应快、稳态精度高和较强的抗扰性能。常用的双闭环控制技术有电感电流内环和电容电流内环之分:前者动态响应速度不够快,抗扰性能不够高;而后者不能对逆变电源进行很好地过流保护。采用基于状态空间理论的带负载电流前馈的电感电流内环电压外环PI-PI控制技术,在保证快速性和高稳定性的同时能够对逆变器进行快速地限流保护。最后,基于Matlab/Simulink的仿真和实验结果验证了这种方法的正确性,从而有效改善了系统输出电压波形。

基于双环控制的Buck DC-AC逆变器

为了提高Buck DC-AC逆变器的动态特性,改善系统的鲁棒性及抗负载扰动的能力,提出一种带电流前馈的双环控制器.该控制器采用全状态反馈的电压和电流双环控制策略,改善了逆变器系统的动态响应性能,提高了稳态性能;另外,电流前馈环的使用也使系统的抗负载扰动能力显著提高.实验结果表明,双环控制中的内环增大了逆变器控制系统的带宽,加快了逆变器的动态响应,提高了稳态精度,对负载扰动也有较高的抑制能力.

LCL滤波器的三相光伏逆变器双环控制策略

双环控制策略被广泛应用于电压源逆变器的控制中,它包括UPS和有源滤波两部分。不同于以往的L和LC滤波器,基于LCL滤波器电流源工作模式的逆变器仅仅采用单电流环是无法使系统稳定的,为此需要设计出更为复杂的控制策略。分析了以电容电流和输出电流作为反馈变量的双环控制方法,以及在独立与并网工作模式下电流双环控制器的性能,最后通过实验验证了理论分析的正确性以及控制策略的可行性。

基于状态观测器的逆变器数字双环控制技术研究

该文首先比较了逆变器模型与直流电机模型的相似性,提出逆变器的控制可以借鉴直流电机的双闭环控制方法。然后针对输出电压的交叉反馈作用,采用了控制对象的解耦,消除了输出电压对内环的影响,简化了问题。数字控制具有很多优点,但是它引入的采样延时和计算延时对系统的性能影响很大。为了提高控制的实时性和鲁棒性,建立了基于改进z变换的状态观测器和扰动观测器,合理设计其极点,可以得到无差拍观测器,并在此基础上实现内环电容电流的无差拍控制。考虑内环的快速性,外环可以采用简单的比例调节器,从而整个数字双环控制系统的设计非常简单。 最后,实验证明这种方法可以保证良好的静态和动态性能,在非线性负载下,也能得到良好的输出电压波形。

采用双环控制并联交错模拟PFC的研究

对于较大输出功率的单相有源功率因数校正器(PFC),其功率电路采用多级并联交错能减少电感容量,简化电感设计,降低网侧纹波电流,从而提高效率和功率密度。这里在单级PFC电压与电流双闭环控制原理和电感电流合成原理基础上,分析了两级并联交错PFC中IGBT占空比与纹波电流的关系,并进行了仿真分析。基于模拟控制器UCC28070设计并实现了额定输出功率为3 kW的两级交错PFC。结果表明,采用双闭环控制、电流合成原理实现高性能和低成本的并联交错PFC是可行的,具有很好的纹波电流抑制效果且性价比高。

一种基于阀值开关与双环控制的新型锁相环

级联DSC算法被广泛地应用于提取电网电压正序基波分量,但是该算法存在延时时间内无法工作的问题。针对该问题,设计了级联DSC与正序相序谐振控制器协同控制的方案来分离电压基波分量。为应对不同的电网故障,提出了一种阀值开关技术,将电网故障进行分类,并选取相对应的控制结构来进行优化控制。基于所提方法在Matlab/Simulink中搭建了相应的锁相环模型,仿真结果表明在电网故障及存在谐波污染的条件下,所提的新型锁相环方法能够快速、准确地锁定电网电压相位,并且削弱了故障对锁相环输出频率的影响。