基于改进型SVPWM滞环控制并网逆变器优化研究

永磁驱动系统采用直流端并网回馈时,针对并网逆变器对瞬态能量回馈时直流母线电压骤升较大,并网电流谐波畸变率高,采用传统双闭环PI控制策略无法获得理想效果。为此结合SVPWM和滞环控制的优点,提出了一种改进型并网逆变器SVPWM滞环控制策略,有效抑制了直流母线泵升电压峰值,降低了并网电流谐波畸变率,仿真验证了控制策略正确性。

基于转动惯量辨识与扰动补偿的永磁同步电机滑模控制

针对永磁同步电机负载转矩波动及负载转动惯量的变化对控制性能的影响,采用一种模型参考自适应控制方法实时辨识转动惯量,利用设计的扰动补偿观测器,结合辨识出的转动惯量估算出负载转矩值,然后将观测的负载转矩转换为观测电流值与给定电流值的误差,从而对控制系统进行前馈补偿,以减小转矩电流脉动,提高系统的抗扰能力和响应速度。通过模型在环实物仿真平台验证,所采用的控制策略对系统的抗扰性能和响应速度都有很好的改善效果,增强了系统的鲁棒性。

基于改进型扰动观测器的PMSM抗扰动控制研究

负载转矩扰动及转动惯量变化会对永磁同步电机(PMSM)控制造成影响,为提高系统响应速度以及抗干扰能力,减小负载扰动对控制性能的影响,将观测的负载转矩前馈补偿至转矩电流中,改进滑模速度控制器中指数趋近律函数。设计一种改进型扰动观测器,在传统扰动观测器中加入可变增益算法,针对负载扰动引起系统转动惯量变化的问题,结合模型参考自适应算法,将辨识的转动惯量更新到改进型扰动观测器及滑模速度控制器中。仿真结果表明,改进型扰动观测器能准确观测负载转矩,有效减少系统抖振,提高了控制系统的抗扰能力及动态响应性能。

虚实对拖教学实验平台设计与分析

为满足“电机控制技术”及相关课程教学和研究的需要,本文开发了一种仿真、实物相对应的对拖实验教学平台。在基于Matlab/Simulink对拖仿真平台上,可验证控制算法,检测多工况下电机运行的动态性能;在对拖实物平台上,通过对PLC、HMI编程设计,模拟实际工况运行,检测系统各项参数,对比验证仿真结果。通过虚实对拖平台交互的实验,可极大激发学生兴趣,加深对课程理论分析的理解,提高仿真分析以及解决问题的能力。

基于改进型负载转矩观测器的永磁同步电机滑模控制

为减少负载转矩扰动对永磁同步电机控制造成的影响,设计了一种改进型负载转矩观测器。以转速和负载转矩为观测对象建立负载转矩观测器,将观测的负载转矩前馈补偿至转矩电流中,并加入可变增益算法,有效抑制了滑模速度控制器输出的抖振问题;采用改进滑模速度控制器替代传统的PI控制,通过改进控制器中指数趋近律函数,提高了系统的响应速度。仿真结果表明,该方法能准确地观测负载转矩,减少系统抖振问题,提高系统的抗干扰能力及动态响应性能。

基于模糊STATCOM装置的牵引网低频振荡抑制策略

针对高速铁路牵引网低频振荡现象,提出在牵引网侧增设STATCOM装置对牵引网动态无功补偿的方案,引入模糊控制技术优化STATCOM性能,有效抑制了牵引网低频振荡现象。首先,分析了dq坐标系下的单相STATCOM数学模型,根据瞬时功率平衡原理推导出适用于牵引网的单相STATCOM直接电压控制策略。其次,在直接电压控制的基础上结合模糊控制技术,增强STATCOM的鲁棒性和自适应性。最后,在MATLAB仿真平台进行验证,结果表明基于模糊控制的STATCOM装置能实现对牵引网低频振荡的抑制,并有良好的稳态和动态特性。

带参数辨识的内置式永磁同步电机改进型MTPA控制

针对内置式永磁同步电机(IPMSM)采用最大转矩电流比(MTPA)控制时,求解MTPA曲线过于复杂以及在运行过程中参数发生变化将导致最优转矩-电流特性曲线发生偏离的问题,采用一种以转速环误差输出为i的控制方式,并引用可变参数概念;同时对电机的ψ和q轴电感进行最小二乘法在线辨识,将辨识结果反馈至可变参数中对MTPA曲线进行修正。仿真结果表明,设计的带参数辨识的改进型MTPA控制的抗扰动能力更好,鲁棒性强,并减小了定子电流,降低了电机铜耗。

基于神经网络的LCL型并网逆变器控制策略

针对光伏并网逆变器系统动态响应缓慢、传统PID控制并网电流跟踪效果差的问题,提出BP神经网络结合PID的控制方法。取单相LCL型并网逆变器为研究对象,分析单相LCL型并网逆变器电路结构以及BP神经网络模型,通过采用具有动量更新的反向传播BP学习算法加快误差性能函数收敛,实时快速地输出合适的PID参数,以提高系统响应速度。最后构建Matlab模型进行仿真,仿真结果表明,相较于传统PID控制器,BP结合PID的控制策略能更好地完成对并网电流跟踪,且速度更快、稳态误差更小,验证了该方法的有效性。

基于PLC控制的自动米粉机设计

为提高米粉的烹煮效率,设计了基于PLC的自动米粉机,能自动完成取料、烫煮、配送、加料等步骤;采用伺服电机对米粉进行精准定量分配及自动浇入汤料;建立HMI与PLC间的通讯,方便设备操作及实时监控。样机验证表明:该设计方案能提高米粉的烹煮效率及安全性,减少人工成本,具有推广应用价值。

自行车智能立体车库控制系统设计

针对自行车停放难、不安全等问题,采用西门子PLC、Smart700ie触摸屏、物联网云平台设计了一款垂直升降圆塔式自行车立体车库。车库具有便捷的人机存取界面,同一地域多个车库存车信息可通过手机APP共享,借助云平台实现远程监控与操作,具有扫码、刷卡两种存取支付方式。设计的自行车车库存取车高效、便捷、安全,有推广应用价值。