电动舵机单闭环控制系统研究与设计

为提高电动舵机结构紧凑性,实现电动舵机的单位置闭环,对无刷直流电机驱动与控制策略展开研究。首先,根据无刷直流电机数学模型及PWM驱动逻辑建模,以电路工作原理为基础,对相电流及机械特性进行理论分析。然后,为提高控制精度及抗扰性,提出高频限制二自由度控制算法,并讨论系统稳定性要求。最后,通过仿真表明,单极性驱动下电机具有较好的起动特性,有利于提高控制精度;8°阶跃及200°/s斜坡响应,在频率400 rad/s内闭环相角优于二阶系统;2 rad/s下正弦信号跟踪误差0.027°,结合电位计误差满足精度0.3°要求。无刷直流电机单位置环舵机方案满足系统指标要求。

基于Simulink的SPWM逆变电路谐波分析

为有效减少和抑制单相逆变电路所产生的谐波,文中利用正弦波脉宽调制技术(SPWM)对双极性和单极性调制逆变电路进行建模与仿真,并进一步分析重要参数调制度和载波比对谐波成分的影响。仿真结果表明,单极性调制时的谐波性能优于双极性,合理增大调制度和载波比可以减少输出电压的谐波成分,从而提高输出电压的质量。

SPWM逆变电源的单极性控制方式实现

对单相全桥电压型SPWM逆变器的两种单极性控制方式进行了研究 ,并将其中一种方式应用于控制一个单相全桥式电压型SPWM逆变电源。

400Hz逆变电源新型多环控制系统

提出一种基于单极性倍频正弦脉宽调制(sine pulse width modulaton,SPWM)调制方式的新型多环控制逆变电源控制系统。通过对组合式400 Hz三相逆变电源系统中相位不平衡的分析,提出一种基于相位反馈的多环控制策略;针对大功率逆变电源系统输出电压谐波含量较高的问题,将新型多环控制策略与单极性倍频SPWM调制方式相结合,并给出上述控制系统在DSP中的实现方法。该控制系统能够实现相位自动调整,并将输出电压谐波含量控制在2%之内。最后通过系统仿真对比实验证明该控制系统的先进性,并通过实验验证该系统的正确性。

基于电流滞环控制的H桥级联型逆变器新型调制方法

首先介绍了H桥级联型逆变器常用的载波相移SPWM调制方法,基于相移原理与电流滞环控制提出了一种适用于H桥级联型逆变器的新型调制方法。其具有以下特点:①单个H桥采用与单极性SPWM调制相似的单极性电流滞环控制,脉冲产生简单,可以有效减少开关损耗;②通过动态调整滞环宽度来实现电流滞环控制时功率器件开关频率恒定,从而可以用类似相移SPWM脉冲产生方式来实现电流滞环控制时H桥级联型逆变器一相多H桥移相控制脉冲的产生。最后仿真与实验结果验证了本文所提方法的正确性。

电流反馈有源电力滤波器单周控制策略

为解决传统单极调制的有源电力滤波器单周控制时电源电流在零点附近的震荡问题,提出一种改进的单相有源电力滤波器控制方案,采用ip-iq算法进行负载基波电流的检测,把负载电流基波分量作为跟踪目标。形成由基波电流检测电路、积分器、比较器及触发器构成的改进单周控制电路,来实现有源电力滤波器的谐波补偿功能,以便降低对系统参数的依赖。建立基于电流反馈的有源电力滤波器单周控制数学模型,通过仿真实验分析了系统的工作过程,将该策略与传统的单极调制进行对比。仿真结果表明:该策略具有更好地稳定性和跟踪能力,并在同样的电路参数下具有更低的THD。

能量回馈型单相交流电子负载的研究

能量回馈型单相交流电子负载是一种可模拟阻性负载以及任意功率因数的感性和容性负载,并将吸收的能量回馈电网的电力电子装置。主电路拓扑采用AC/DC/AC结构,前级负载模拟部分基于单周期控制技术,后级能量回馈部分基于滞环电流控制技术,主电路整流器和逆变器均采用单极性调制方案。应用上述方案设计1 kVA交流电子负载实验样机。实验结果表明,该方案简单易行,可实现单相测试电源的各种阻抗特性模拟,并将吸收能量以接近单位因数回馈电网。

单极性偏差控制算法在矿井提升机机械制动系统中的应用

提出一种单极性偏差控制算法,并将其应用到矿井提升机机械制动系统中。该算法可将一个反馈控制系统从无差变为有差,利于提高系统的稳定性,简化系统设计;可在不改变系统结构的基础上,提高系统动态性能。在矿井提升机机械制动系统中,通过改变给定形式即可实现该算法,具有简单、实用等优点。

基于单周控制的单极调制单相有源电力滤波器

有源电力滤波器(active power filter,APF)可以滤除谐波和补偿无功分量。单周控制双极调制方法控制并联型有源电力滤波器存在直流分量问题,开关损耗大、稳定工作范围窄、原有的单周控制单极调制方法不能快速跟踪电网电压的变化。针对以上问题,提出了应用于单周期控制有源滤波器的新的单极调制方法,控制方程正负半波对称且引入电网电压量,实现了直流分量基本为零和快速平滑跟踪电网电压,扩大了有源滤波器的工作范围。仿真结果证明了其可行性。

一种基于单周期数字控制单相逆变器的研究

提出一种单周期数字控制的单相全桥逆变器的算法,运用该算法设计的逆变器具有易于实现、结构简单、鲁棒性好、动态响应快、控制灵活、稳定性好、智能化高、易于维护等优点,通过对采用该算法建立的仿真模型的仿真和物理样机的实验验证,表明该算法是正确和可行的。

拉格朗日插值法光伏并网逆变器无差拍控制

采用拉格朗日二阶多项式插值法,用于提高无差拍控制算法的电流预测精度;针对单相并网逆变器采用单极倍频SPWM方法,使逆变器在不提高开关频率情况下的电流高次谐波频率加倍,总谐波含量减少。仿真与实验结果表明,该方案能有效地实现逆变器入网电流的低谐波含量、高功率因数与快速动态调节。

一种基于单位功率因数控制的有源电力滤波器

为解决谐波污染、改善电能质量,采用基于单位功率因数的控制方法,提出了一种只需检测系统侧电流及逆变器直流电容电压,而无需实时检测、计算负载谐波电流,直接控制系统侧电流为与电网电压同相的标准正弦波的控制方法,其补偿电流的控制策略采用比例积分控制和三角波调制。按照H桥逆变器的单极性脉宽调制的主电路研制了一台高性能的5kVA单相有源电力滤波器实验样机。理论分析、仿真及实验结果证明该有源电力滤波器可同时实现补偿负载无功及谐波电流,控制简单且具有良好的动态性能。

单相并联型APF实验平台的设计

为提高有源电力滤波器(APF)研究开发的效率,设计了一种多功能、开放性、全数字化的单相并联型APF通用实验平台,对实验平台的功能需求、工作原理、软硬件设计等问题进行了研究,最后搭建实际的实验平台以验证所设计实验平台的软硬件系统。实验中谐波电流采用单相电路无锁相环同步检测法,电流控制方法采用单极性滞环控制法,直流侧电容电压控制方法采用基于有功功率平衡的控制方式。实验结果表明,所设计的单相并联型APF实验平台方案和软硬件系统正确有效。

单极调制单周控制有源电力滤波器

单周控制单相有源电力滤波器(APF)有双极调制和单极调制2种调制方式。采用双极调制方式单周控制APF补偿后的电源电流中存在直流分量。在阐述单极调制单周控制APF工作原理的基础上,根据开关器件的动作过程,设计了控制器中的逻辑电路;分析了系统的全局稳定条件,从而获得APF交流侧滤波电感的设计依据;最后,利用Matlab软件对系统带非线性负载时的补偿性能进行仿真。仿真结果表明,单极调制单周控制APF能有效补偿非线性负载所导致的谐波和无功电流,补偿后电源电流中不含直流分量;且与双极调制方式相比,单极调制方式在一定程度上降低了开关损耗,是单周控制APF中很有前景的一种调制方式。

面向光伏农业的光伏发电逆变系统研究

光伏农业作为未来农业的一种趋势,其前景被国内外专家一致看好。作为光伏农业的使能技术,本文研究与设计KNT-SPV02光伏发电逆变系统,并研究了SPWM单极性控制方式在光伏发电逆变系统中的应用。通过试验验证,得到与设想相一致的结果。

基于单极性倍频SPWM调制的逆变电源系统研究

针对大功率条件下开关频率不能过高的问题,在传统三环控制基础上,采用单极性倍频SPWM波调制方式,使逆变器在开关频率较低的条件下,输出电压波形畸变率满足指定要求.在介绍其调制原理的基础上,利用Matlab/Simulink建立该系统仿真模型,并通过实验验证.结果表明,该方法能够有效地降低输出波形的THD.

TPH基因A218C多态性与单相抑郁症及其症状表型的关联分析

目的探讨中国汉族人色氨酸羟化酶(TPH)基因A218C多态性与单相抑郁症及其症状表型的遗传关联性。方法应用聚合酶链式反应-限制性片断长度多态性(PCR-RFLP)技术分析TPH A218C基因多态性,对132例抑郁症患者(病例组)和142名正常对照者进行关联分析;采用汉密顿抑郁量表(HAMD)评定病例组症状表型。结果①经吻合度检验,病例组和对照组的观察值与期望值吻合度良好,均符合Hardy-Weinberg平衡法则(2分别为3·65124、3·34227,P分别为0·056027、0·067521)。②病例组与对照组的基因型总体分布的差异无显著性(2=1.0673,df=2,P>0·05);两组在等位基因频率的分布上差异亦无显著性(2=1·2211,df=1,P>0·05)。③病例组中症状表型(7类因子结构)在三种基因型间分布差异无显著性。结论未发现本研究病例组TPH基因A218C多态性与单相抑郁症及其症状表型之间存在关联性。

基于单周期控制的单相交流电子负载的研究

为实现交流电子负载模拟阻性负载以及任意功率因数的感性和容性负载,基于单周期控制建立了包括电压型PWM整流器与单周期控制器两部分的单相交流电子负载模型.其中,PWM整流器采用单极性调制方式,控制器采用双环控制,其外环为直流电压控制环,内环为交流电流控制环.然后利用Matlab/Simulink软件对在不同属性负载下的单相交流电子负载进行了仿真.仿真结果表明:单周期控制单相交流电子负载能够较好地完成各种负载特性的模拟,抗扰性强,响应快,阻性、阻感性、阻容性3种负载的响应时间分别为100ms、160 ms和170 ms,验证了单周期控制策略的有效性和实用性.

一种数字控制SPWM逆变器的设计

研究了一种数字控制逆变器,采用智能功率模块PS21865,减少了系统的复杂性,提高系统的可靠性。分析了单极性SPWM控制策略的优点和应用场合,给出了基于转速/电流双闭环控制的SPWM调制策略,完成了对直流变频空调压缩机的控制,并给出实验波形。

单周期控制下交流调压源的研究

为了提高交流调压源的抗电源扰动能力和动态响应速度,设计了基于单周期控制系统的交流调压源,简化了调压源的控制电路,分析了单极性和双极性单周期控制下交流调压源的性能,提出双比较器结构解决了双极性控制下积分复位的问题。通过仿真和实验证明了单极性控制方式下的调压源抗扰动能力强且工作更为稳定,验证了单周期控制应用于交流调压源的可行性。