基于d-q坐标系下LCL型光伏并网逆变器的PI+状态反馈控制

在单相LCL型光伏并网逆变器的数字控制中,需要考虑LCL有源阻尼与控制延时补偿。为此,提出一种基于d-q坐标系下单相LCL型光伏并网逆变器的PI+状态反馈控制策略;将延时当作增广状态,构造离散增广状态空间,设计带控制延时估计的状态观测器;基于观测器的状态反馈,实现LCL的有源阻尼,补偿正交信号发生器与坐标变换引入的控制延时;同时,在状态反馈的外环设计PI控制器,改善系统的控制性能。最后通过仿真与实验,验证PI+状态反馈控制策略的可行性。

基于无源性及d-q坐标变换电流控制的三相光伏并网控制系统研究

光伏并网逆变器作为光伏并网发电系统与电网接口的主要设备,其控制技术已成为研究的热点。本文介绍了无源性及dq坐标变换的控制原理,设计了基于无源性及dq坐标变换的电流控制并网控制策略,最后,在MATLAB/SIMULINK环境下进行了系统的建模与仿真。仿真结果表明输出并网电流波形良好、和电网电压同频同相。

三相四线制系统任意次谐波电流的检测新方法

提出了一种适用于三相四线制系统的任意次谐波电流检测方法,以d-q坐标变换原理为理论基础,将坐标旋转角速度和旋转方向做适当修改能分别检测出不平衡系统任意次谐波电流的正序和负序分量,再将坐标旋转变换所得的0轴分量进行一定的三角变换得到任意次谐波电流的零序分量。最后将检测到的正、负、零序分量相加得需检测的任意次谐波电流,理论分析和仿真结果证明了该方法的正确性。

有源电力滤波器任意指定次谐波电流检测和控制策略

基于瞬时无功功率理论,提出了一种利用d-q坐标变换对系统中任意指定次谐波进行精确检测的方法。该方法应用于三相电路中,不受电压和负荷电流不对称情况的影响而得出任意次谐波电流补偿指令。进一步利用基于电压空间矢量脉冲宽度调制(SVPWM)理论的APF补偿电流控制策略验证该检测方法的正确性。在数字信号处理器(DSP)上低通滤波器予以实现,分析了DSP的延时影响并给出了解决方法。理论分析、仿真结果表明所提出的计算和控制方法的有效性,从而为DSP控制有源滤波器的实际应用提供了一定的借鉴意义。

风电机组独立变桨距控制策略研究

为了减小叶片不平衡载荷造成的风电机组疲劳,运用空气动力学原理对风轮扫掠面内风速受风切效应和塔影效应影响所产生的俯仰弯矩和偏航弯矩等附加载荷进行分析,提出了基于载荷反馈的风电机组独立变桨距控制策略。通过d-q坐标变换,将三相旋转坐标系转化为两相静止坐标系进行控制。通过Bladed半实物仿真平台验证该控制策略的合理性和可行性。

独立变桨距风力发电机系统辨识研究

主要研究了独立变桨距风力发电机的系统辨识技术。针对风力发电机系统的非线性,以风速为依据将运行过程分为若干工作点,对每个工作点的线性模型进行辨识;针对独立变桨距控制输入输出的周期性变化,将节距角信号分解为平均分量和差动分量,并将3个周期变化的差动分量通过d-q坐标变换转换为时不变的d轴分量和q轴分量;针对辨识过程中的有色噪音,采用增广的最小二乘法(RELS)对系统进行无偏一致的估计。辨识实验的对象采用成熟的非线性风力发电机模型FAST,在Matlab/Simulink中搭建了辨识实验系统。模型验证结果显示,辨识模型在工作点能很好地拟合原系统的特性,同时也可看出,辨识模型实现了对输入输出的自动解耦,可方便地进行变桨距控制器设计。

一种改进的任意整数次谐波电压检测方法

基于双d-q变换和三角变换,提出了一种改进的任意整数次谐波电压实时检测方法。该方法通过预设双d-q坐标变换矩阵中的频率,实现了对特定次谐波(包括基波)的检测,通过在检测环节中加入预测补偿角,补偿了数字控制器和逆变器带来的延时。仿真结果验证了该方法的正确性和有效性,表明该方法不仅适用于三相电压对称的理想情况,而且适用于电压不对称、信号非正弦和系统为三相四线制接线的情况。

一种改进的任意次谐波电流检测方法

以d-q变换原理为理论基础,在现有的比较成熟的任意次谐波电流(电压)检测方法上,提出了一种改进的考虑时滞补偿的任意次谐波电流(电压)检测方法。该方法通过在检测环节中加入预测补偿角,补偿了因检测环节(传感器、滤波器、采样电路及A/D转换等环节)所导致的时滞效应,同时,考虑了频率偏移对此方法检测效果的影响。通过仿真实验和理论分析验证了新算法的优点。

基于电网电压正余弦变换的三相变流器控制策略

d-q同步旋转坐标系可将三相并网变流器中的交流量映射为直流量,此时,采用经典PI调节器便可实现对交流量的跟踪。但是,dq变换所采用的电网电压矢量角通常情况下需要锁相环提供,增加了控制系统复杂性。首先,由电网电压在两相静止坐标系下的分量导出电压矢量角的正余弦值,进而提出基于电网电压正余弦变换的三相并网变流器控制策略。该算法仅以电网电压瞬时值为输入变量,大大简化了控制系统的复杂性。最后,搭建了系统仿真模型,仿真结果证明了理论分析的正确性和所提控制策略的有效性。

机器人交流伺服系统的变结构控制

提出了一种新的机器人轨迹跟踪的控制方法,把变结构控制(VSC)理论应用到机器人伺服系统的自控式同步机(SCSM)上。这种方法不仅有效地限制伺服系统电流的高频振荡,平滑机器人操作器位置和速度运动轨线,而且算法简单,计算机容易实现,以及能使伺服系统的控制误差收缩到特定的区域内。应用了上述方法的机器人全局系统对于内部参数的变化和外部负载力矩的扰动都是不敏感的,具有较强的鲁棒性。