基于位置观测的直驱系统无速度传感器技术

针对兆瓦级永磁同步直驱系统中电机的特点,采用一种基于状态观测器和锁相环模型相结合的无速度传感器控制技术。该技术通过电机数学模型,建立定子电流的状态方程,并构建基于定子电流状态方程的观测器模型;运用锁相环原理,在假定旋转坐标系下对观测器模型的输出建立速度和位置估计的闭环控制器。采用此技术构建了应用于直驱系统的永磁同步电机矢量控制方案。通过仿真验证了所述方案的可行性,并通过实验室样机平台,验证其在全速范围内位置和转速估计的正确性。

兆瓦级永磁同步风力发电机无速度传感器矢量控制方法研究

针对兆瓦级永磁同步风力发电直驱系统应用,提出一种基于锁相环模型和模型参考自适应原理的永磁同步风力发电机无速度传感器矢量控制方法。该方法采用软件锁相环模型锁相定子电压,并以此为基础,根据模型参考自适应原理,建立转子位置定向调节器,实现矢量控制坐标系的准确定向。应用所提方案于兆瓦级永磁同步风力发电机的矢量控制系统,实验结果表明,在电机可能运行的速度范围内,该算法工程实现较简单、系统鲁棒性强,动态响应快,从而验证了所提控制算法的正确性和可行性。

基于瞬时无功理论的谐波和无功电流检测方法

瞬时无功理论自上世纪80年代被提出,并成为专家学者的研究热点,经逐步完善和检测方法的改进,在许多方面都得到了成功的应用。为达到无功电流检测的最佳效果,在全面地归纳总结了近些年各方学者提出的基于瞬时无功理论的谐波和无功电流的改进方法后,按照算法的拓扑结构,将其分为锁相环节、矢量变换环节、滤波环节以及整体电路这4个方面进行分类介绍,同时比较了它们的优缺点。研究表明,不同环节的改进方法可以相互组合,以应用于不同的检测情况,从而达到最佳的检测效果,降低对系统硬件的准确度要求。另外,每种改进方法都有其应用限制,在采用多种方法结合使用前一定要加以论证,否则应用时会产生额外误差。

被动定向浮标数字解复用技术

介绍了被动定向浮标信号传输系统中复合信号解复用的工作原理,推导了解复用的过程,解释了罗盘补偿矢量传感器自转对浮标测向的影响。提出了一种解复用的数字信号处理算法,在信号处理板上软件实现解复用。设计了一种软件导频锁相环,解决了偶极子信号解调过程中频率相位精确跟踪的问题。该技术降低了浮标接收机的复杂性,保证了通道一致性,提高了可靠性和定向精度,同时降低了浮标的成本。通过仿真对导频锁相环的性能作了评价,并通过湖上试验对其进行了验证。

无锁相环模块化多电平换流器直接功率控制器设计

在采用传统双闭环控制策略的模块化多电平换流器(MMC)中,电感参数变化可能对设备造成不良影响。为此,利用αβ坐标系中电压和功率之间的数学模型,设计了一种无锁相环的直接功率控制(DPC)策略。该DPC中,通过一种无需使用系统角频率和电感参数的功率解耦控制器,将传统的双闭环简化为αβ坐标系中的单个功率环,避免系统频率偏移和电感参数变化对控制系统的不良影响。同时,该DPC还能实现有功功率和无功功率的独立解耦控制。仿真结果表明,与传统控制策略相比,所提DPC具有更小的功率波动、较好的谐波抑制能力以及较快的系统动态响应,适用于与强电网联接的换流站。

双向三相AC/DC变流器的无锁相环控制策略

三相AC/DC变流器广泛应用于中高功率场合,空间矢量脉宽调制(space vector pulse width modulation,SVPWM)以其直流电压利用率高、谐波含量低等优势,成为三相AC/DC变流器的一种常用控制方式。其需要检测电网电压进行锁相,得出电网电压的瞬时相位角,并参与坐标变换,最终得到空间电压矢量的基准。然而,由于电网电压存在畸变,且对电网电压的检测和锁相角计算过程中会产生一定的误差,从而影响控制精度。针对可实现能量双向流动的三相AC/DC变流器,讨论进行无锁相控制的可行性,提出一种无锁相环SVPWM控制方法,分析电网实际频率与参与坐标变换的相位角给定频率出现偏差时对变流器的影响,并采用无功功率闭环调节控制策略,对频率给定进行实时校正,最后通过仿真和实验验证了理论分析的正确性。

光伏逆变器的并网控制技术研究

以三相100 kW光伏并网逆变器为研究平台,阐述了并网逆变器的工作原理和系统结构,分析了并网逆变器的并网控制技术,提出一种基于坐标变换和正负序分离的矢量控制的软件锁相环技术,并给出了设计结果,实现了100 kW光伏逆变器的并网设计。

基于锁相环模型的PMSM无传感器矢量控制研究

介绍了适用于永磁同步电机转子转速与位置检测的数学模型,该数学模型是从锁相环的数学模型中推导出来的,通过检测电机的电流和电压信号,从中提取与电机转子位置有关的信息,以达到无速度传感器控制的目的.

PMSM改进型滑模观测器无传感器参数辨识

为解决经典滑模观测器由于不连续开关函数而存在的抖动问题,文中提出了一种基于双曲正切函数的滑模观测器来对电机的反电动势进行估计。同时,为消除由低通滤波器引起的相位延迟以得到比较准确的转子位置与速度信息,将观测器得到的反电动势信息及转子位置构造成一个锁相环。在锁相环中输入信号通过比例积分环节获得电机的转速与转子位置信息。仿真及实验结果表明:改进后的滑模观测器能够有效实现对永磁同步电机速度和位置比较精确的辨识,有效抑制了抖动问题。

电网电压不平衡时电压源换流器型直流输电的负序电压补偿控制

电网电压不平衡或交流系统发生故障是电压源换流器型直流输电(VSC-HVDC)实际运行时不可避免的问题。针对这一问题,提出了一种基于负序电压实时补偿的控制策略。换流站控制系统采用该策略后,能够有效地抑制交流系统电压不对称引起的负序电流,实现限流控制,避免系统短路故障引起换流装置的过电流;同时为确保电网电压不平衡或交流系统故障时控制系统能正常运行,设计了正负序分量和同步相位检测环节。基于PSCAD/EMTDC的仿真结果表明,所设计的控制系统具有良好的动稳态性能,且结构简单,具有一定的工程应用价值。

一种FLL辅助PLL的GNSS接收机矢量跟踪环路

全球导航卫星系统(GNSS)接收机的设计主要包括捕获、跟踪、解算三个环节,其中,跟踪环节中载波频率和码频率的稳定性直接影响着导航定位性能。为改善动态环境中载波频率和码频率的波动性,提高定位精度,提出一种频率锁定环路(FLL)辅助相位锁定环路(PLL)的GNSS矢量跟踪环路结构。在载波环中,采用二阶FLL辅助三阶PLL的跟踪方法,通过预测载波相位、载波频率、载波频率率,更新载波相位值并反馈到载波NCO,实现载波稳定跟踪;在码环中,将解算环节获取的伪距信息反馈到跟踪环节,实时更新各跟踪通道的码频率,实现码环稳定跟踪。实验结果表明,相较于传统的标量跟踪方法,所提出的FLL辅助PLL的矢量跟踪方法能够在动态环境下输出较小的载波频率和码频率误差,且具有更高的定位精度。相较于其他的环路改进算法,该方法融合了载波改进技术与矢量跟踪技术,且利用真实卫星数据验证了所提方法的定位效果。

PEG-b-PLL的合成及其自组装纳米基因载体的研究

目的合成两嵌段聚乙二醇-b-聚赖氨酸共聚物(PEG-b-PLL),并评价PEG-b-PLL载基因纳米复合物。方法以端氨基PEG引发Lys(z)-NCA,首先得到两嵌段共聚物PEG-b-PZLL,然后酸解去除苄氧羰基保护基团,得到了两嵌段共聚物PEG-b-PLL。通过正负电荷吸附作用自组装形成PEG-b-PLL载基因纳米复合物,考察其性质。结果制备的PEG-b-PLL载基因纳米复合物外观圆整,呈类球形,大小均匀,平均粒径为(150.3±5.5)nm,其Zeta电位为(-15.82±2.34)mV。该复合物在血浆中稳定,具有一定的抗核酸酶降解能力,且能成功的转染HepG2细胞。结论该复合物是一种制备工艺简单,性能良好,极富潜力的非病毒基因载体。

无电网电压传感器的直驱式风力发电系统建模及控制

直驱式风力发电系统使风力机与发电机之间直接相连,提高系统效率和可靠性。为此,采用了back-back的双PWM拓扑结构。机侧变换器采用间接转矩矢量控制,通过调节永磁同步发电机的转速,实现风能的最大跟踪;为了提高网侧并网逆变器的可靠性和抗电网电压波动,同时进一步降低并网逆变器的成本,提出了一种基于锁相环和虚拟电网磁链的无电网电压传感器的控制策略,并应用于直驱式风力发电系统中。仿真结果表明该控制策略实现了最大风能跟踪和并网逆变器功率因数为1的控制,从而验证了该方案的可行性和正确性。

Synchronization Stability Analysis of PLL-based Grid-connected VSC System by Voltage Space Vectors

This paper focuses on synchronization stability analysis of the power system,in which power electronics are synchronized by the phase-locked loop(PLL).It provides new insight into the synchronization stability of power electronics from the voltage perspective.The synchronization stability analysis based on space vector is carried out by establishing a simplified model of the grid-connected voltage source converter(VSC)system.Without complex mathematical calculation,the existence criterion of equilibrium points and the criterion of transient instability dominated by the unstable equilibrium point(UEP)are derived,respectively.With the proposed method,synchronization stability can be determined by the voltage space vectors,which are more observable in potential engineering applications.At the end of this study,the steps of the synchronization stability determination by voltage space vectors are summarized,and the effectiveness and applicability of the proposed method are demonstrated by numerical simulations performed on the PSCAD/EMTDC platform.

一种变参数N-PI型PLL的霍尔位置传感器PMSM转子位置估计方法

在采用开关型霍尔位置传感器的永磁同步电机矢量控制系统中,传感器安装偏差严重降低了转子位置估计精度,分析3扇区平均速度位置估计偏差中偶次谐波和直流偏置的产生机理,建立位置偏差函数的数学模型,提出一种变参数的陷波-比例积分锁相环(N-PI型PLL)位置估计方法,消除位置估计偏差中的2次谐波及更高的偶次谐波,根据锁相环的工作原理及要消除的谐波,设计和优化了陷波-比例积分锁相环的参数。并通过仿真和实验结果验证了所提方法的正确性和有效性。

基于无位置传感器电流型风力发电系统的PMSG控制

基于背靠背式电流型变流控制的直驱永磁同步风力发系统,针对风力发电系统中测速编码器易受干扰以及成本和维修费用增加的问题,提出一种无位置传感器的永磁同步发电机控制方法。该方法基于对永磁同步发电机的模型分析,采用锁相环(PLL)估算法和模型参考自适应法(MRAS)分别进行转子位置和转速估算,利用估算的转子位置和转速对电流型直驱风力发电系统的永磁同步发电机进行转子磁链定向矢量控制(RFOVC)。仿真实验结果表明,基于PLL的PMSG RFOVC策略比基于MRAS的PMSG RFOVC策略具有更好的稳态及动态性能。

NTE基因ShRNA慢病毒载体的构建与鉴定

【目的】构建神经病靶酯酶(NTE)蛋白低表达的ShRNA重组慢病毒表达系统。【方法】依照ShRNA序列设计原则设计带酶切位点的NTE ShRNA序列,与表达载体pLL3.7连接构建NTE ShRNA重组表达质粒,转染DH5α菌观察重组表达状况,与pCVM-VSV-G包膜质粒和pCMV-dr8.2dvpr表达质粒共转染293T细胞,包装得到重组慢病毒。用病毒稀释法以绿色荧光蛋白(GFP)为标记,确定转染效率及病毒含量。【结果】经酶切及测序鉴定结果显示成功构建pLL3.7-NTE ShRNA慢病毒载体。重组慢病毒质粒与辅助质粒共转染293T细胞后获得高表达的细胞,共转染48h后,收集病毒液检测病毒滴度达4.5×10~4/mL。【结论】成功构建NTE ShRNA慢病毒重组表达系统。

基于DDS和PLL技术实现的L波段高码速率(16Mb/s)最小频移键控调制源

介绍了一种实现MSK调制信号的方法。该方法结合了DDS和PLL技术的特点,采用二次混频方案,实现了码速率达16Mb/s的L波段(1 030MHz和1 090MHz)MSK调制信号源。对调制后的信号质量进行了测试,并通过测试结果对DDS系统时钟与FPGA系统时钟同步的重要性进行了说明。测试结果表明该信号源的EVM RMS值最大为6.7%(在1 030MHz时测得),最小仅为2.3%(在1 090MHz时测得),并且当DDS系统时钟与FPGA系统时钟同步时,其调制信号的信号质量要大大优于两者不同步时的信号质量。

基于改进磁链观测法的PMSM无位置传感器控制

基于磁链观测法进行永磁同步电机(PMSM)无位置传感器控制时,易出现漂移问题。为了致力于解决磁链观测法的不足,文中首先对磁链观测器进行了改进设计,在分析电机参数对位置估计精度影响的基础上,建议了一种对转子位置误差进行稳态补偿方法,以期实现稳态时转子位置估计具有对电机参数变化不敏感的优点;同时为了避免位置信号的直接微分,采用锁相环(PLL)来估计转子转速。最后,通过无位置传感器PMSM矢量控制系统的仿真来证实该方案的合理可行性。

弱电网下计及锁相环影响的LCL型并网逆变器控制策略

新能源并网逆变器在弱电网下易诱发宽频带振荡。为分析振荡失稳的发生机理,首先基于复矢量传递函数方法建立了计及锁相环影响的三相LCL型并网逆变器阻抗模型,然后分析了频率耦合的机理。在此基础上推导出并网逆变器系统与电网阻抗交互作用的等价输出阻抗模型,应用阻抗稳定性判据分析了锁相环对并网逆变器稳定性的影响。为抑制锁相环对并网逆变器系统稳定性带来的不利影响,提出了扰动电压前馈补偿的改进控制策略。最后通过Matlab/Simulink搭建模型进行仿真,验证了基于所建立阻抗模型判别稳定性的准确性和改进控制策略的有效性。