基于双管反激变换器的全桥式高频交流环节AC/AC变换器研究

提出了以双管反激变换器为基础的全桥式高频交流环节AC/AC变换器拓扑。该拓扑由输入周波变换器、高频储能式变压器、输出周波变换器以及输入、输出滤波器构成，能够将不稳定劣质的交流电变换成同频率稳定的优质正弦交流电压。分析研究了这种变换器的工作模式、稳态原理特性与电压瞬时值反馈控制策略，给出了变换器的外特性曲线以及变换器内阻对外特性的影响、关键电路参数设计准则。理论分析与原理试验表明，这种变换器具有高频电气隔离、电路拓扑简洁、两级功率变换(LFAC/HFAC／LFAC)、双向功率流、网侧功率因数较高、负载适应能力强、音频噪音小、负载短路时可靠性高、适合于高压输入小功率变换场合等特点。

基于主动型接地装置消弧控制不同电压反馈方法建模与分析

针对配电网传统主动型接地装置的有源消弧控制缺乏详细建模与全面分析,提出3种反馈电压控制实现方法并从多角度进行比较。首先,在传统有源消弧原理的基础上提出3种反馈控制的实现方法,并且建立控制系统的传递函数模型,得到故障电压表达式;其次,针对接地故障的两种极端情况对控制系统进行简化分析,并在此基础上从消弧补偿效果、控制系统稳定性、控制参数影响以及实现难易度4个方面,分析并对比3种反馈方式;最后,仿真结果和低压平台实验表明,提出的建模方法和分析完全符合电压型消弧控制。同时也表明,反馈故障相对地电压的方式较其他反馈方法具有明显的优势。

能馈型功率因数可调单相交流电子负载设计

交流电子负载作为电源测试不可或缺的设备之一,主要用于模拟真实环境中的各种负载。文中根据能馈型功率因数可调单相交流电子负载性能需求,提出基于UCC28019的能馈型功率因数可调单相交流电子负载总体设计方案。以STM32F103C8T6为控制核心,设计了PFC校正电路、PFC调整电路、辅助供电电路、SPWM驱动电路、逆变电路、保护电路。基于移相控制策略构建了电压闭环控制链路,实现了系统功率因数可调和恒压稳定输出。通过搭建样机实验装置,验证了系统方案的可行性。

双PWM控制交流励磁电源直流链电压的稳定控制策略

双脉宽调制(PWM)控制的交—直—交电压型变频器适于用做交流励磁发电机的励磁电源,但交流励磁发电机运行状态的改变会引起双PWM交—直—交变频器直流链电压的波动,不利于整个发电系统的稳定运行。文中结合交流励磁发电机的运行特点,深入分析了直流链电压波动的原因,提出了基于转子侧变换器瞬时功率反馈控制的双PWM控制策略。实验结果验证了所提出的改进控制策略的正确性,该方法可有效维持发电机运行状态突变时直流链电压的稳定,大大增强了发电机系统的动态响应能力和稳定性。

基于遗传整定的永磁交流伺服系统模糊免疫PID控制器

提出了一种基于遗传整定的模糊免疫PID控制器,并将其应用于永磁交流伺服系统之中。该控制方法将生物免疫反馈机理与模糊控制相结合,由一个常规的PID控制器和一个免疫型比例控制器顺序串联实现,其中免疫比例控制器的非线性函数由模糊推理实现,PID及免疫比例控制器中的参数由遗传算法实现自寻优。利用功能强大的仿真工具Matlab/Simulink对交流伺服系统进行仿真,控制器算法简单,易于实现。结果表明,该控制方法具有响应速度快、鲁棒性强等优点,显著提高了系统性能。

新型动态电压恢复器的拓扑与控制策略

为改善电能质量,提出了一种由PWM交流斩波变换器和变压器组成的动态电压恢复器电路拓扑。变压器一次侧通过固态继电器投切组与交流斩波变换器输出端相连,其二次侧与负载串联。当电网电压发生波动时,通过改变交流斩波变换器输出电压以及固态继电器组投切状态,达到调节补偿电压、保持负载电压稳定的目标。新型动态电压恢复器不需使用电池、大容量电容、电感等储能元件,能够有效补偿电网电压波动,具有体积小、成本低的特点。针对所提出拓扑,设计了基于瞬时电压的前馈反馈控制策略,并利用数字信号处理器(TMS320F2812)实现了该算法。实验结果验证了所提出方案的有效性。

交流Buck型动态电压调节器的建模与控制

通过分析交流Buck型动态电压调节器的工作原理和电路结构,考虑电路主要元件寄生参数影响,建立了其状态空间平均模型。在此基础上,以交流电压瞬时值作为实时输入信号,设计了输入电压前馈结合输出电压反馈的实时控制方案。在输入电压发生波动或畸变情况下,所设计方案能够有效抑制电压波动,消除谐波畸变,保持输出电压稳定,动态响应速度快。以数字信号处理器DSPIC30F4011为主控芯片,设计了实验样机。仿真与实验结果验证了所提出控制方案有效性。

基于多环调压控制的混合励磁航空变频交流发电系统

变频交流发电系统在航空电源上越来越受到重视。发电机转速的变化带来了发电机参数的变化,对发电机调节技术带来了挑战,现有的适合恒频发电系统的调压技术不能满足变频发电系统的需要。本文将发电机电压、励磁电流、发电机频率和负载电流四个量作为反馈量,构成多环反馈,用于新型的混合励磁无刷交流发电系统中,分析了混合励磁无刷交流发电机的特性。对发电系统进行了变频调压实验,实验结果表明,设计的发电机调压器减小了动态调节时间,适合于变频交流发电系统。

伺服放大器设计与仿真分析

阐述了电液伺服阀力矩马达工作原理及伺服放大器的性能要求,设计了具有调零、反馈、限流功能的伺服放大器模型,并运用仿真软件OrCAD对伺服放大器电路模型进行了性能分析和验证。在仿真的基础上研制了伺服放大器,并对其进行了性能测试,结果表明,伺服放大器输出电流稳定、线性度好、响应迅速,完全满足设计要求。

电压解耦矢量控制型交流牵引平台

针对大功率变频实验平台能耗大、对电网干扰大的问题,设计了一种电压解耦矢量控制型交流牵引仿真实验平台,采用转速、转矩分别独立控制实现牵引传动系统和动态负载转矩的模拟与控制。结合城轨动车交流牵引系统的参数,对实验平台的控制方案和控制性能进行仿真验证,分析了系统动态启动过程、能量回馈和系统平衡条件,仿真结果表明系统性能良好,为实物平台的搭建提供了理论依据和数据支持。

永磁直线电动机加速度反馈位置控制系统研究

分析了永磁交流同步直线电动机的数学模型 ,提出了基于扰动观测器的加速度反馈位置伺服控制系统 。

交流伺服电机动态定位系统基于高速终端反馈的改进

介绍了交流伺服电机定位系统静态定位工作原理,提出了在动态定位时遇到的精度不足的问题.在对动态精度问题产生原因进行分析的基础上,给出了一种基于高速终端反馈的解决办法.

新型单片机控制熔化极脉冲氩弧焊机

采用一种新型弧压反馈闭环控制方式 ,在每一个周期内都可以保证电弧电压的平均值相同 ,可以实现稳定可靠的弧长调节。控制系统完全由软件控制器实现 ,人机界面友好。根据一个脉冲过渡一个熔滴的原则选取脉冲参数 ,在大量工艺试验的基础上 ,对脉冲参数的匹配关系进行了优化。试验表明 ,该机一个脉冲过渡一个熔滴的稳定区间较宽 ,电弧自身调节能力强 ,焊缝成形美观 ,几乎没有飞溅。研制的单片机控制的IGBT逆变式熔化极脉冲氩弧焊机工作可靠 。

脉冲旁路耦合电弧GMAW焊接过程的稳定性控制

脉冲旁路耦合电弧GMAW(Pulsed DE-GMAW)是一种低热输入的新型焊接方法,可以应用于铝钢异种金属的焊接.针对其在开环条件下耦合电弧抗干扰能力较弱、焊接过程不稳定、焊缝成形较差等影响焊接质量的关键问题,提出通过调节主路弧长控制耦合电弧稳定性的方案,并利用Matlab/Simulink软件和xPC-target快速原型控制平台,进行耦合电弧弧长稳定性控制实验.结果表明:通过控制主路弧长可以有效解决Pulsed DE-GMAW焊接过程中耦合电弧稳定性问题,保证Pulsed DE-GMAW焊接质量,获得成形良好的焊缝形貌.

永磁交流伺服系统的转速脉动分析

分析了影响永磁交流伺服系统转速脉动的三个主要因素,即转矩脉动、转速反馈和速度控制器增益,并针对各个影响因素提出了相应的解决措施,仿真结果表明了理论分析的正确性。

低压交流电弧电流零区电压波形特征分析与应用

交流电弧的电压和电流波形包含丰富的电弧特征信息。电弧是否熄灭取决于电流过零后的极短时间内介质恢复强度与电压恢复强度的竞争,电流零区的电压波形可能含有反映燃弧趋势特征的有用信息。该文对交流电弧电流零区的电压波形进行分析,利用小波能量谱变换研究不同条件下电压波形的特征及其与电弧燃弧趋势的联系。研究结果表明,电流零区电弧电压的高尺度小波能量谱特征值与电弧燃弧趋势存在相关性。以第四尺度小波能量谱特征值作为反馈控制判据,提出智能交流接触器自适应分断控制策略,并设计控制样机进行实验验证,为交流电弧特征分析和低压开关智能控制研究提供了一种新的思路。

模糊控制在横向埋弧自动焊机焊缝跟踪系统中应用研究

对焊缝跟踪过程中遇到的周期性及偶然性干扰及焊枪摆动中心偏差补偿问题提出针对横向埋弧自动焊的智能焊缝跟踪方法。应用递推平均数字滤波技术进行了滤波处理,采用模糊控制的方法对读取的偏差量进行分析和补偿。并基于PLC,A/D转换模块、激光测距传感器、伺服系统设计了焊缝跟踪系统。经试验调试和现场应用,社会效益及经济效益良好。

交流伺服系统的高响应电流环控制

分析电压输出滞后、电流采样延时和交直轴(d-q轴)电压耦合等制约电流环带宽提高的因素,提出一种复矢量解耦的电流环预测控制算法.采用电流环预测控制算法提高电流环响应;对当前时刻电流进行采样,得到下一时刻的电压,减少电流采样延时;采用占空比双次刷新控制算法缩短电压输出滞后时间;采用复矢量解耦的方法解决d-q轴电压耦合问题,进一步提高电流环性能.结果表明:相较于比例-积分控制算法,文中方法具有更优的电流环响应性能.

汽车大灯调节器自动检测系统的设计

根据汽车大灯调节器的检测流程及工厂提出的自动化检测要求,设计出基于STM32F103微处理器的汽车大灯调节器自动检测系统。使用交流伺服电机加载方式,通过闭环控制、PID反馈调节精确模拟大灯调节器的工作负载,并在各个控制电压阶段实时采集大灯调节器的工作电流、最大电流、负载阻力、马达位移等动态信号。通过与检测方案中的参数比较来判断该大灯调节器的性能好坏,并且在人机显示界面显示实时曲线和判断结果。相对于传统的单件手工检测,自动检测装置具有效率高,准确性高,数据自动采集分析等优点。

Buck型交流斩波电压调节器的建模与控制

通过分析Buck型交流斩波电压调节器的工作原理和电路结构,建立了该电压调节器状态空间平均模型和小信号动态模型。在此基础上,利用输入电压前馈比例控制结合输出电压反馈控制的方法设计了系统控制器。仿真实验表明,所设计的交流斩波电压调节器与传统晶闸管相控调压器相比具有响应速度快,谐波含量小的显著优点;同时在输入电压波动时,输出电压稳定鲁棒性强。仿真实验结果验证了前馈-反馈控制器的有效性。