Improved MPPT Control Based on the Reduction of Tracking Range

考虑到基于转矩调整的改进方法存在难以获取最优调整状态的问题，该文针对传统功率曲线法提出收缩风机转速的跟踪区间、减小跟踪路程的改进思路，以优化风机最大功率点跟踪的性能。在此基础上，设计出根据平均风速，周期性的调整起始发电转速的改进功率曲线法。其设计机理在于风速平均值恰好反映了风速及风能量集中分布的区间。因此，最优转速跟踪区间与平均风速存在数量上的直接关系而变得容易预估，且无需迭代搜索。与目前基于调整转矩的改进方法相比，该文所提方法不仅提高了风能捕获效率，且简单易行。最后，通过对模拟风速序列的仿真计算与比较分析，验证了该方法的有效性和先进性。

基于不对称正负反馈效应的PQ功率控制并网逆变器稳定性分析

针对弱电网下PQ功率控制并网逆变器的稳定性问题,该文通过构建有功/无功环的小信号控制框图,首次揭示弱电网下PQ功率控制是一种不对称控制的本质,即无功环控制器会在有功和无功控制环中形成不对称的正负反馈环路。同时,基于PQ功率环小信号控制框图的不对称现象,揭示有功/无功环控制器参数变化对并网逆变器稳定性影响存在差异性的机理,指出无功环控制器参数变化对并网系统稳定性的影响程度要明显强于有功环控制器参数变化。在此基础上,借助有功与无功环小信号控制框图中的正负反馈效应,分析并网逆变器稳定性随无功环控制器参数增加而出现先增强后减弱的“拐点”现象。最后,通过仿真与实验验证了该文理论分析的正确性。

异步风力发电机复合跟踪控制

变速风力发电系统的最大功率点跟踪(Maximum Power Point Tracking,MPPT)方法在其系统运行中具有重要意义,可明显增强电能输出,但一般常忽视发电机本身的损耗问题。针对增强变速风力发电机系统的电能输出能力,提出从两个方面采取措施:一是在传统功率信号反馈法MPPT基础上,提出引入模糊PI算法处理功率反馈值与给定值的误差;二是建立异步风力发电机最小损耗点跟踪(Minimum Loss Point Tracking,MLPT)方法的数学模型,提出采用最小损耗点磁链与实时计算磁链比较,误差信号经PI调节控制发电机系统。仿真与实验证实了该复合方法对提高变速异步风力发电机系统效率,即提高电能输出能力有一定效果。

单周控制的锂动力电池化成能量回馈系统研究

针对目前锂动力电池化成过程中存在大量的能源浪费问题,提出了一种采用反馈+前馈双闭环单周控制算法的全数字大容量锂动力电池化成能量回馈控制系统。该系统采用一种新型专用数字信号控制器TMS320F28035作为整个系统的控制单元,实现锂动力电池化成能量的高效回馈,回馈效率达到89.4%,且对电网的谐波污染小。

Ad Hoc网络中的动态反馈功率控制方法

受移动节点能量的限制,传统Ad Hoc网络使用最大的固定功率传送数据,从而严重影响节点及网络的生存时间。针对该问题,通过观测接收节点信干比的线性变化情况,计算发送节点所需的发送功率,发送节点以此为依据动态地调整传输功率。仿真结果表明,该方法能减少节点的能量损失,延长网络生存时间。

适应湍流风况变化的风能捕获量-载荷多目标优化最大功率点跟踪控制

大型风力机广泛应用功率信号反馈(power signalfeedback,PSF)方法实现最大功率点跟踪(maximum power point tracking,MPPT)控制。而目前该方法的改进大多仅专注风能捕获量的提升,忽视了由此导致的转矩剧烈变化对载荷的负面影响。因此,PSF方法的改进有必要在风能捕获和载荷之间进行权衡。根据对风能捕获量和载荷相互影响的仿真分析,发现两者的均衡协调需随湍流风况而改变。基于此,提出了考虑湍流风况变化的风能捕获量-载荷多目标优化MPPT控制。该方法基于恒带宽PSF方法,采用响应面模型离线构建风能捕获量-载荷均衡的决定参数(即带宽)的最优值与湍流风速特征指标的非线性函数关系,通过带宽设定值随风速特征的在线调整,实现了风能捕获量-载荷的多目标优化。最后,应用FAST(Fatigue,Aerodynamics,Structures and Turbulence)软件的仿真结果验证了该方法的有效性。

状态反馈与延迟补偿相结合的电流型有源滤波器控制方法

电流型有源滤波器比电压型有源滤波器有更强的电流控制能力和更高的可靠性。电流型有源滤波器主要由电流源脉宽调制(PWM)逆变器和LC型无源滤波器组成。LC型无源滤波器能滤除逆变器开关频率附近的谐波分量,但会引起系统振荡;由于采样和计算的延迟,逆变器发出的补偿电流总滞后于负载电流,使得有源滤波器的补偿性能较差。为解决这些问题,文中提出了状态反馈和延迟补偿相结合的控制方法,用状态反馈提高系统阻尼,用延迟补偿减小逆变器补偿电流的滞后时间。在基于TMS320C32型数字信号处理器(DSP)构建的有源滤波器实验装置上进行的实验表明该方法有较好的稳态滤波效果和暂态过渡性能。

变速恒频风力发电系统最大风能追踪优化控制

在风力发电功率优化控制问题的研究中,随着风力发电机组容量的不断增大,最大程度地利用风能已经成为风力发电技术研究的重要内容。由于风速检测具有不稳定性,为了避免风机对风速的依赖关系,提出了改进的功率信号反馈控制的最大风能追踪控制策略。可以在不测量风速的情形下,实现最大输出风功率的追踪。采用定子磁链定向的双馈异步电机矢量控制技术,建立最大风功率点捕捉的模型。在MATLAB/Simulink仿真工具下,根据所建立的仿真模型,对当风速突变时电机的定子和转子的电压、电流分别进行了仿真。仿真结果表明,改进控制策略能够在风速突然改变时有效追踪最大功率点,具有良好的实时性和自适应性。

基于DSP的高频三相大功率电源设计

高频三相大功率高精度电源是仿真研究中不可缺少的核心装置。对基于DSP芯片TI TMS320LF2407A的高频三相大功率高精度电源进行设计和研究。系统阐述DSP处理器与高速D/A转换器生成高频三相正弦波信号,功率放大,以及对电源输出进行检测反馈等设计细节与优化过程。最后总结了本电源系统设计的优点与不足,并展望了此类电源广阔的应用前景。

新型微电极测井仪器

介绍了一种新型的微电极测井仪。仪器采用自由式的供电方式;高温晶振产生仪器的工作频率以提高工作频率精度,减少温漂造成的误差;经过增益控制、功率放大及微电极供电信号直接输出;设计测量电路的前置放大器和系统增益,将微电位和微梯度的输出信号调整在3～3 500 mV范围内,其测量动态范围为0.2～200 Ω·m;仪器经加温实验和现场试验,工作频率温漂小于万分之六,信号输出温漂小。仪器可以与微球组合成一体,同时记录微电位、微梯度、微球电压、微球电流、井径、电阻率。

一种无线通信发射功率控制方法设计

近些年来无线通信技术被广泛应用,然而目前存在的技术难点及不足是移动通信设备功耗较高,设备的续航能力不足以及对外存在较大的电磁辐射,另外移动通信设备的发射功率大多不能自动灵活实时配置。本文针对上述问题,基于主设备位置固定而从设备可移动的无线通信系统,设计了一种无线通信发射功率调节控制方法,通过将主设备接收信噪比与预期接收信噪比的比较结果反馈给从设备来进行功率调节,从而实现对从设备的发射功率调节控制,使其发射功率达到最优。经测试在同等条件下,采用本文所设计的发射功率控制方法,从设备平均发射功率约降低到传统方法的50%,续航时间约提高了一倍。

基于DSP的锂动力电池并网放电装置的实现

为克服锂动力电池放电过程中存在的大量能源浪费问题,设计了一种全数字化的电池并网放电装置。该装置以TMS320F28035为核心控制单元,运用反馈+前馈的双闭环单周控制算法,实现了单位功率因数的正弦波逆变,同时它充分利用了DSP控制器的CLA、高精度PWM和A/D等模块,使其硬件电路大大简化,系统操作简单、控制灵活、功能强大,实现了节能降耗和精密制动。

火灾自动报警系统规范间和联动设备间的协调

关于民用建筑的消防控制室的设置、手动火灾报警按钮的设置、疏散走道上电动防火卷帘门控制、自备应急发电设备的自启动时间、非消防电源断电方式等问题,火灾自动报警系统几个有关规范的具体条文规定不一致,作者进行比较后提出了自己的观点,明确了设计中应遵循的具体原则;通过消火栓水泵及非消防电源断电的控制,从设计及编程两方面分析了消防设备与联动控制设备间的协调问题。

基于模糊控制的帕金森状态闭环调节

针对帕金森疾病(Parkinson’s Disease,PD)开环深部脑刺激(Deep Brain Stimulation,DBS)疗法存在能耗过多而引起副作用的问题,提出根据患者临床状态变化实时调节刺激参数的自适应闭环DBS方案。选取与临床状态密切相关的内侧苍白球β频段(13~35 Hz)振荡功率作为反馈信号,定义随运动状态动态变化的β功率值作为参考信号;选取鲁棒性强的模糊控制算法实时求解DBS参数并与传统比例-积分算法的控制效果进行比较;应用皮层-基底核-丘脑网络生理模型验证所设计自适应闭环DBS方案的可行性。将开环130 Hz DBS产生的β功率作为期望值时,模糊控制器在成功跟踪期望功率的同时将平均刺激频率降为108.77 Hz,能够降低刺激能耗。在不改变刺激参数的情况下,改变期望的β功率值,均能实现成功跟踪,证明了模糊控制器的鲁棒性。设计的基于模糊控制的帕金森状态β频段振荡抑制的闭环DBS方案能够根据β频段振荡功率变化进行实时跟踪,通过降低开环刺激能耗减少副作用,为临床闭环DBS优化PD疗法提供方案参考。

同侧高、中压调节阀瞬间关闭的原因分析及处理

某电厂#2机组因右侧高压调节阀阀位反馈信号波动,引发汽轮机数字电液控制系统(DEH)动作快关右侧高、中压调节阀,机组负荷异常波动。针对该问题,通过现场检查和分析,找出故障原因并解决了调节阀瞬间关闭安全隐患,可供设备安装、检修维护时参考。