直驱型VICTS卫星通信天线的多层电机容错控制算法

针对载体冲击造成直驱型VICTS卫星天线的多层同轴系统功能层运动失控的问题,进行了失控现象故障容错控制算法研究。首先对多层同轴直驱伺服系统进行数学模型及系统组成分析;其次基于失控层的运动状态和冲击故障发生条件,提出一种新型针对冲击故障的容错控制算法,该算法包括3个部分,即失控发生时根据当前失控层状态规划新的运动状态、失控恢复后平稳切换到原规划状态及采用实时速度预测补偿控制系统延时;最后设计相应实验分别验证了所提出的故障容错控制系统针对故障发生在加速段、匀速段和减速段的有效性以及针对上下层多种工况状态下的有效性。研究对提高动中通卫星天线的抗扰动能力有重要参考意义。

电压型PWM整流器预测直接功率控制

将预测直接功率控制用于电压型PWM整流器。该方法基于功率预测模型,在固定时间间隔内以满足功率误差最小为原则来选择电压矢量,从而完成直接功率控制的定频控制。借助于空间矢量调制原理实现开关状态的选择,简化了预测直接功率控制的实现过程。为了消除控制延时引起的功率误差,控制系统设计了控制延时补偿方案。2kW样机的实验结果显示,与传统相电压定向控制相比,预测直接功率控制具有更快的功率响应。另外,对控制延时的补偿显著提高了系统的动态性能。

基于模型预测的PWM整流器直接功率控制

提出了一种新型的控制策略,将模型预测(Model Predict Control,MPC)控制应用于PWM整流器的直接功率控制(Direct Power Control,DPC)中。这种控制方法是在开关频率固定的情况下以功率误差最小为原则来选择最佳的电压矢量。此外,还设计了控制延时补偿方案,用以消除控制延时所产生的功率误差。实验结果表明这种控制策略不仅实现了网侧电流正弦化和单位功率因数,而且还获得了更好的稳态性能和更快的动态响应速度。该控制策略以新颖的方法实现了定频直接功率控制,简化了整流器系统参数的设计。