弱电网下考虑数字控制延时的LCL并网逆变器改进WAC控制策略

传统加权平均电流(WAC)控制方法因控制延时产生反向谐振峰而失去环路降阶特性,导致系统在弱电网下具有极大的失稳风险。文中首先分析了控制延时与弱电网共同影响下,传统WAC失去降阶特性导致系统失稳的问题,不再从环路降阶的角度而是在等效阻抗模型的基础上对系统输出阻抗进行失稳分析;然后在电压比例前馈的基础上,从增强谐波抗扰能力及稳定性入手,提出基于多二阶滤波器的电压前馈控制策略,对系统输出阻抗进行重塑,进而提升等效输出阻抗在中低频段的相位裕度,增强系统对电网阻抗宽范围变化的适应性。仿真及实验结果表明,该策略对弱电网阻抗宽范围变化具有较强的适应性,能够输出优良品质的入网电流。

基于数字控制的多功能流体力学实验平台的设计与研发

当前民航业的发展,迫切需要高质量创新型专业人才的加入,尤其对以“两业融合”的飞机设计与运维人才的需求和培养提出了更高要求,而以“强基固本、分类卓越”为目标的创新型人才培养正是解决这一需求的有效手段。在高校对人才的培养过程中,课堂教学与实验教学均不可或缺[1-2],这就必然要求我们需要不断改进课程体系和实验教学体系,切实深化和体现出专业建设中的“真设计与真制造”,以便更好地适应和服务于行业的发展要求[3-4]。

“数字控制”下劳动秩序的价格逻辑及其竞争法规制——以送餐软件为例

在数字化时代,“数字控制”下的劳动秩序应运而生,经营者依托平台、算法和数据对从业人员的劳动时间、劳动方式、劳动绩效进行精细化管理,进而塑造了一种新型的劳动管理模式。“数字控制”下劳动秩序一方面展现了数字时代经营管理的创新成果,另一方面也暴露了劳动者权益保障的不足和算法权力的过度扩张等隐患,其通过对劳动价格和订单价格的微粒式和个体化调整引发了新的市场竞争担忧。从竞争法的视角出发,运用法律手段规制市场秩序,调整和优化“数字控制”下的劳动秩序显得尤为重要。应通过反垄断和反不正当竞争法规来规范平台运营,引导“数字控制”走向理性化发展;抵制价格垄断行为,确保市场价格的合理性和公正性;维持市场的有效竞争,以保持数字经济行业的活力和创新能力;推进法律制度的完善,构建起一套有效的价格反垄断机制,为数字经济的健康发展提供坚实保障。

非线性环路补偿的交错并联BUCK变换器数字控制策略研究

针对氢能燃料电池输出低电压、大电流,不能适用通讯基站电源的问题,设计了一种电力电子交错并联BUCK变换器,同时提出了一种非线性环路补偿的数字控制策略。文中采用两个BUCK电路并联,控制信号为180°两相交错脉冲宽度控制,采用小信号模型建立了电压环、电流环数学模型,控制策略采用电流内环、电压外环双闭环控制。为了控制快准稳,分别对两环路控制策略补偿校正设计,通过环路补偿数字控制策略搭建交错并联BUCK变换器simulink模型,仿真结果表明变换器在输入范围下实现了48 V直流稳定输出,验证了本研究的有效性。

计及数字控制延时影响的含PMSG电力系统的宽频振荡z域阻抗判据研究

随着大量数字控制被应用于永磁直驱风电机组,受数字控制延时影响,含永磁直驱风电机组电力系统的宽频振荡问题日益突出。为了深入分析宽频振荡失稳机理以及快速准确地评估系统稳定性,提出了一种新的阻抗建模方法和稳定性判据。首先,基于精确离散化方法将含有延时环节的永磁直驱风电机组以及受端交流电网中的系统元件分别建模成锁相环坐标系下的z域阻抗模型。根据电路原理,将所有系统元件聚合成z域聚合阻抗模型,以此作为后续理论发展的模型基础。然后,基于盖尔圆定理,提出广义禁区判据来分析系统稳定性。最后,在Matlab/Simulink中搭建含永磁直驱风电机组的改进IEEE 3机9节点模型验证所提方法的有效性。

一种提高数字控制LCL型并网逆变器对电网阻抗鲁棒性的补偿策略

与模拟控制相比,采用数字控制的LCL型并网逆变器会引入控制延迟,在电网阻抗变化较大的弱电网中,严重降低了系统的稳定性。为了提高数字控制的LCL型并网逆变器对电网阻抗变化的鲁棒性,提出一种比例-相位滞后的补偿策略。首先,在考虑控制延时的基础上,对电网阻抗宽变化范围内的系统进行稳定性分析;然后基于Nyquist稳定性判据识别稳定区域,并合理设计比例和相位滞后补偿器的参数,使改进后的系统在电网阻抗宽变化范围时仍能够稳定运行。最后,仿真与半实物实验结果验证了所提方法的可行性和有效性。

低开关频率下异步电机电流环的数字控制

电流环数字控制在异步电机矢量控制系统中占有非常重要的地位,其性能的优劣直接影响电机转矩与磁链解耦控制效果、输出转矩响应速度,甚至牵引变流器–异步电机系统稳定性。而在大功率传动系统中,为降低开关器件损耗,牵引变流器开关频率通常较低,从而产生较大数字控制延时,加剧电机定子电流励磁分量与转矩分量之间的耦合程度。为解决上述问题,文章全面分析异步电机耦合因素,结合零极点对消原理提出一种改进型离散电流控制器,在离散时间域下,不仅确保电流环系统具有良好的动态响应,而且可以实现定子电流转矩分量与励磁分量的有效解耦。模型仿真与实验验证了改进型离散电流控制器的有效性与可行性。

电机数字控制创新实验平台研制

针对现有电机实验平台系统封闭、成本高等问题,设计出模块化、复用性和灵活性强的多电机STM32数字控制实验平台。首先,构建多电机控制实验平台,建立不同电机控制策略;其次,开发主电路等硬件平台;再次,设计调速系统软件算法;最后,完成软硬件实验平台测试与分析。实验结果表明,所研制的多电机数字控制实验平台能实现创新性实验教学,提高学生设计及应用能力。

电容电流瞬时值反馈控制逆变器的数字控制技术研究

采用电容电流反馈的双闭环瞬时值控制的逆变器具有输出波形正弦性好、动态响应快、输出外特性硬和稳态精度高等特点。该文基于状态观测器,对电容电流反馈瞬时值控制电路的数字实现方法进行研究,提出了基于电容电流反馈的解耦控制方法;设计了电流内环数字控制器,提出了一种电容电流采样时序,采用该采样时序可以真实反映电容电流开关周期内的电容电流平均值;提出了基于 PWM 逆变桥离散化模型的电容电流观测方法,可对电容电流做出准确观测,补偿数字控制器的采样延时和计算延时;提出了瞬时值电压控制外环的滤波方法,以提高输出电压的稳态精度。仿真和实验结果表明,该方案可以达到模拟电路实现双环控制的效果。

高频开关电源变换器的数字控制研究

随着电力电子技术的迅速发展和高频开关电源变换器在各类电子设备中应用的日益广泛,数字控制技术因其卓越的性能和高度的灵活性成为研究的热点。通过分析数字脉宽调制(Digital Pulse Width Modulation,DPWM)生成数字占空比信号时产生的问题,引出将模拟控制信号转换成数字占空比信号存在的局限,进而基于Boost变换器提出一种类比例-微分(Proportional-Derivative,PD)的模糊逻辑控制器(Fuzzy Logic Controller,FLC)。该数字控制系统可以直接生成占空比信号而不会导致极限环振荡,并通过实验证明了设计的控制器的有效性。高频开关电源变换器的数字控制研究旨在为电力电子领域提供更加精确、灵活及高效的控制方案,进一步推动高频开关电源变换器技术的发展。

我国机床数字控制技术的回顾和发展

数字控制技术是20世纪最伟大的工程技术发明之一,已发展成为对制造技术发展有着深远影响的共性工程技术。论述机床数字控制技术的意义,对比纺织工业的织机,回忆我国数控机床的诞生,总结归纳我国机床数字控制技术的发展历程,并提出我国在数字控制技术发展中的数字控制机床、加工中心和柔性制造生产线三个里程碑。介绍了1958年我国第一台数控机床研制过程以及早期我国数控机床的发展情况。分析了我国机床数字控制技术发展中存在的问题,提出了相应的对策。

电力电子中的数字控制技术专辑特邀主编评述

数字控制技术是伴随着计算机技术的不断发展而兴起的,20世纪50年代末期就出现了由晶体管计算机构成的数字控制器RW-300,用于核反应堆的监控和火电机组的控制。几乎同时,

数字控制中控制延时的影响及改进PI消除饱和积分的探讨

探讨了数字控制中控制延时对系统的影响。

采用数字控制的400Hz大功率逆变电源

详细分析数字控制对400Hz大功率逆变电源特性尤其是计算延时对电感电流反馈环或电容电流反馈环带宽的影响。分析表明数字控制使得电流反馈环带宽大大减小,逆变电源无法抑制由于死区时间以及非线性负载等非线性因素产生的低次谐波,降低了电源的性能。分析其它采用电压、电流双闭环数字控制的400Hz逆变电源必须采用幅值环作为外环控制的原因,并指出其存在的缺点。为了获得高性能的控制效果,提出一种基于谐振控制器的新型的单电压环控制策略,并分析现有文献中谐振控制器的不同离散化方法之间的关系,进而提出谐振控制器数字化实现的一种更为直接的方法。所提出的数字化控制方法简单易行,可以实现特定谐波的完全消除,即便在定点数字信号处理器(digital signal processor,DSP)上也能很好地实现。在16位定点DSP控制的三相90kVA组合式400Hz逆变电源上的线性负载以及非线性负载实验表明,该方法正确可行,性能优良。

逆变电源PI双环数字控制技术研究

本文分析了正弦波逆变电源实际应用情况和数字控制的特点,提出了一种带输出电流前馈的PI双环(输出电压外环滤波电感电流内环)数字化控制方案,利用极点配置的方法设计控制系统参数,并根据实际系统模型设计了输出电压和电感电流的状态观测器,最后给出了各种实验条件下的实验波形。实验结果表明,该方案设计简单、实用,能很好地达到逆变电源输出的各项性能指标要求。

数字控制高频变换器的新颖PWM方法

数字化PWM调制在高频应用中存在精度受限制的问题 ,该文提出一种新的PWM技术———双调制PWM ,结合高频和低频的优势 ,解决了数字化PWM中高频与精度之间的矛盾 ,使数字化PWM可用于高频、高精度电能变换器之中 ,理论分析、仿真和实验结果均论证了这一方法的优越性。

数字控制PWM逆变器性能分析及改进

该文分析了常规PI、PD、PID等控制策略数字方式实现的逆变器系统响应特性,指出常规数字控制器与模拟控制器相比性能下降的原因:一是离散化使系统稳定性下降,控制参数受限制;二是离散化后系统阶数变高,控制器可控自由度与控制系统被控自由度不相符,不能任意配置控制系统的闭环极点。为此提出了逆变器状态增广系统数字控制方案,仿真和实验结果均验证了此方案具有优良的动、静态响应特性。

大功率400Hz逆变电源数字控制设计

为了实现大容量中频逆变器的数字控制,在两级H桥结构基础上,分析了数字控制时由采样、计算及脉宽调制过程产生的延时及其对系统性能的影响。采用P+谐振控制,通过在连续域设计中引入等效延时环节的方法,对数字控制参数进行了设计。建立了一个100kVA的400Hz/115V逆变器仿真模型,通过离散数字仿真对所提出的方法进行了验证。采用DSP和现场可编程序门阵列(FPGA),以同一个正弦信号为参考,生成了单更新采样和双更新采样时的PWM波形,得到各波形基波分量与参考信号的相位差,与理论分析相一致,证明了延时分析的正确性。

电流跟踪数字控制的Buck DC-DC变换器

为了改善Buck DC-DC变换器的性能,提出了一种基于微处理器的电流跟踪数字控制方法,根据输出电流和输出电压的采样信息,计算出所需要的输出电流,并将电感电流控制在该输出电流的一个滞环宽度之内。详细分析了负载突变和启动过程中输出电压的动态响应,给出了参数选择和设计考虑。以一个电流跟踪控制的Buck DC-DC变换器为例说明了所提出的方法并进行了实验研究,实验结果表明了电流跟踪控制的可行性和理论分析的正确性。

液压及气动阀直接数字控制的新途径

介绍了一种由步进电机作为电 -机械转换元件的数字阀实现电液(气 )直接数字控制的新方法。该方法通过控制步进电机相邻相序通电时间的长短 ,实现阀的输出信号的连续可控。应用这种方法解决了传统的步进式电液 (气 )控制元件所存在的响应速度与精度之间的矛盾 ,同时保持其固有的重复精度高、无滞环及线性度好的优点。给出利用阀芯的双自由度原理设计的数字伺服阀在连续跟踪控制下的实验结果 ,表明采用新的数字控制方法可以使阀获得理想的动静特性。