恒负载放电测量超级电容器静电容量的方法

介绍了一种基于恒负载放电的超级电容静电容量测量方法,在对应的电压区间内,分别利用瞬时容量和等效容量表示超级电容静电容量。在恒负载放电回路中利用四端分流器对超级电容放电状态进行采样测量,利用经典电路模型从复频域分析推导出电容容量与分流器电压间的对应关系,通过短时间间隔的任意两时刻电压可计算出超级电容瞬时容量,对瞬时容量在某一电压区间进行积分可得到超级电容等效容量。应用时域仿真对该方法进行了验证,仿真结果表明,在静电容量分别设定为常数、电容端电压的线性函数及二次函数时,测量误差均低于0.5%。对几款常见规格的超级电容器进行了实测实验,电容器瞬时容量与端电压近似线性关系。

恒负载工况下调速型磁力偶合器气隙特性研究

以轴向永磁异步调速型磁力偶合器为研究对象,基于磁路法建立了磁力偶合器输出转速与气隙的数学模型,分析了磁力偶合器的气隙特性,研究了恒负载工况下磁力偶合器的气隙与输出转速的关系,获得了磁力偶合器在不同气隙下对应的输出转速变化规律:随着永磁体盘和铜盘之间工作气隙的增加,磁力偶合器输出转速逐渐减小,当气隙从2.5~12.5mm线性增加时,输出转速从773r/min逐渐减小至723r/min;当负载转矩一定时,随着气隙的增加,功率损耗逐渐增加,当气隙从2.5~12.5mm线性增加时,实验功率损耗从565W逐渐增加至1 613W,在实际运行中,可以通过适当减小气隙来减小功率损耗。这一研究结果对调速型磁力偶合器在恒负载工况下的输出转速控制具有一定的指导意义。

恒负载时转速降落开环补偿方法与实验研究

分析变转速泵控马达调速系统转速降落的主要原因,指出系统泄漏和电机机械特性均能引起转速降落,推导出转速降落补偿系数表达式,建立了恒负载时变转速泵控马达调速系统转速降落补偿方法。实验结果表明:在恒负载时,采用所提出的补偿方法能够很好地实现转速降落补偿。

恒流与恒负载放电测量超级电容器的静电容量

结合典型的直流充放电曲线,对恒流放电法和恒负载放电法测量超级电容器静电容量的原理进行介绍,设计测量电路,并比较两种方法的测量结果。在恒流放电法中,静电容量随放电电流的增大而减小;在恒负载放电法中,静电容量随放电电阻的增大而增大,两种方法的测量结果具有一致性。恒流放电法简单可靠,但对放电电流的稳定性要求高,且只能在单一电流下进行测量;恒负载放电法测量速度快,且测量结果与放电电流大小无关。

恒负载工况下节流阀调速回路效率特性研究

对定量泵串联节流阀调速回路在恒负载工况下的效率特性作了较为详细的研究,分析了回路效率随各调节参数变化而变化的规律,绘制了其效率特性曲线.

坡口机恒负载切削控制系统的设计与研究

针对坡口机的现状,提出了由触摸屏、伺服单元、PLC和主轴动力单元组成的一种坡口机恒负载控制系统,将模糊控制应用到坡口加工过程中,在主轴电机转速不变的情况下,通过伺服电机的智能进给,实现恒负载切削的目的,以满足提高设备寿命和加工性能的需求。

YX电动机驱动恒负载机械的节能实例

前言:目前防止地球温暖化,保护臭氧层和地球环境,已成为人类面临的最大课题之一。因此,节能、省资源及其有效的利用已成为人们关注的焦点。实践证明,驱动机械电动机高效率化,是重要对策之一。 1、电动机高效率化及节能我国能源并不丰富,但浪费却相当严重。且能源利用率低于世界平均水平,与先进国家差距更大。因此节能、合理利用能源与资源是非常重要的。电能是最洁净的能源之一,它使用方便,使用量最大,浪费也最大。所以,节能、节省资源(特别是煤炭、石油等化工原料)的重点应当是节电, 节电更意味着节省水力、煤炭与石油等化工燃料,这非常有利于改善环境条件和经济持续增长。节电的最好方法是使用高效率电器。尤其是驱动机械的电动机。

带恒功率负载多电平Buck变换器逆解耦自适应滑模控制

针对带恒功率负载(CPL)多电平Buck变换器的强耦合问题及负阻抗特性引起的不稳定问题,提出一种逆解耦自适应滑模控制策略。建立带CPL多电平Buck变换器的非线性数学模型,基于逆系统方法证明系统的可逆性,并推导逆系统表达式,将模型线性化解耦为多个伪线性子系统,抵消负阻抗特性的影响。通过选取线性滑模面和指数趋近律以减弱滑模抖振,并将自适应机制引入到滑模控制中,进而为线性子系统分别设计自适应滑模控制器,进一步提高系统控制性能。基于李雅普诺夫理论对控制系统的稳定性和鲁棒性进行验证。与现有控制方法进行比较,仿真结果表明,所提控制策略具有更强的鲁棒性和优越性。最后,搭建原理样机进行实验对比,实验结果验证了所提控制策略的正确性和有效性。

脉冲恒功率负载直流系统的切换稳定性分析

带脉冲恒功率负载的直流供电系统(DC power supply system with pulse constant power load,PCPL-DCPS)运行过程随脉冲参数的变化包含多种不同运行状态。目前电力系统单模态大信号稳定性分析方法无法适用于中高频状态脉冲负载的稳定性分析。为此,提出了一种结合切换理论和混合势函数法的统一大信号稳定性分析方法。该方法以快慢切换驻留时间为界,划分了切换系统快慢切换稳定域,并以满足不同驻留时间为条件,提出不同域的大信号稳定性分析原则。以PCPL-DCPS为研究对象进行仿真试验,对比单模态稳定性判据和渐进稳定域域界,验证了快慢切换稳定域界划分和分析方法更合理,并进一步将切换系统稳定性与脉冲频率关联,得到了更为统一和直观的表达式。所述方法适用于全时段的切换电力系统,也可扩展应用到带脉冲负载的交流供电系统的稳定性研究中,进一步指导脉冲负载的峰值功率、脉冲频率等参数的选取。

考虑恒功率负载的直流微电网稳定性与鲁棒性控制策略

为解决直流微电网中Boost变换器带恒功率负载引起的不稳定问题,提出一种自适应反步控制。首先,采用坐标变换将系统模型转换为标准形式,避免寄生电阻对主控制器的影响。其次,为了改善系统的鲁棒性,利用扩展非线性干扰观测器和基于变换器动态模型设计的输入电压观测器在线估计和补偿外部扰动、寄生电阻与集总不确定项干扰。经过优化后的自适应反步控制可以在系统初始参数有限且不精准的前提下运行。之后运用李雅普诺夫与混合势函数理论验证控制器的大信号稳定性,并给出控制器参数设计原则,保证了输出电压的全局轨迹跟踪和快速动态响应。最后,通过仿真与实验验证了所提控制在恒功率负载高度渗透直流微电网下的有效性与优越性。

带恒功率负载的Boost变换器模糊自适应反步滑模控制

恒功率负载的负阻抗特性易导致DC/DC变换器系统输出电压不稳定。针对带恒功率负载的Boost变换器,提出一种模糊自适应反步滑模控制策略。首先应用精确反馈线性化将模型转化为布鲁诺夫斯基标准形式。然后在保证大信号稳定的前提下,将模糊自适应控制方法加入到反步滑模控制器的设计中,根据模糊自适应控制系统实时更新系统增益,利用李雅普诺夫理论证明整个闭环系统的稳定性。最后,仿真和实验结果表明,与传统的双闭环PI控制方法相比,该控制策略具有更好的动态调节性能和更强的鲁棒性。

基于平方和规划的带恒功率负载的直流微电网大信号稳定性分析

直流微电网中的恒功率负载由于具有负阻抗的特性,易在母线电压遭受大扰动时导致系统出现不稳定的情况,为此,提出基于平方和规划的带恒功率负载的直流微电网大信号稳定性分析方法。该文基于平方和规划提出了最大吸引域估算法,计算了带恒功率负载的直流微电网的吸引域,分析了系统的大信号稳定性。接着,分析了不同负载功率、不同系统参数对直流微电网系统稳定性的影响,为优化系统参数提升稳定性提供理论支撑。然后,讨论了所提方法与T-S模糊模型、混合势函数理论等不同方法估算吸引域的保守性。最后,基于MATLAB/Simulink时域仿真验证了所提方法可以有效判断系统的稳定性。

含恒功率负载的交直流混联配电系统稳定性分析

交直流混联配电系统的稳定性分析方法是评价系统能否安全稳定运行的关键技术。传统稳定性分析方法通常以直流级联系统和直流微电网作为研究对象,而对于含恒功率负载的交直流混联配电系统稳定性分析和评价较少涉及。基于这一问题,提出了适用于交直流混联配电系统的阻抗匹配稳定性分析方法,建立了柔性互联装置、光伏发电单元、恒功率负载以及?型线路的状态空间小信号模型。在多端柔性互联装置采用主从和下垂控制情况下构建了交直流混联配电系统的戴维南等效电路,利用奈奎斯特稳定判据确定了负阻抗稳定边界,并且采用Simulink仿真工具搭建了详细物理模型,通过仿真结果和奈奎斯特曲线对比分析验证了所提稳定性分析方法的可行性。

Boost变换器带恒功率负载状态反馈精确线性化与最优跟踪控制技术研究

分析了Boost变换器带恒功率负载的特性,推导出系统传递函数并得到系统稳定运行条件。采用状态反馈精确线性化技术对系统进行控制。根据Boost变换器带恒功率负载的特点,将最优跟踪技术应用于精确线性化控制中,得到系统非线性控制律。用SABER软件对得到的控制律进行了仿真。仿真结果表明:精确反馈线性化结合最优跟踪可以对Boost变换器带恒功率负载系统进行有效的控制,使系统具有理想的稳态特性和动态响应,在电源及负载大范围变化时,保证系统的稳定运行,满足不同类型负载的要求,具有大信号稳定特性。

DC-DC变流器带恒功率负载动态响应分析及级联系统稳定性预测

分布式多变流器模块系统广泛应用于航空航天、通信以及舰船的直流分布式电源系统中。尽管每一个标准模块都能稳定可靠运行,但由于模块间复杂的相互作用,系统还是会出现不稳定的情况。目前级联系统小信号稳定性已经得到了较为深入的研究,但大信号级联稳定性问题尚缺乏系统研究。本文在将后级变流器等效为恒功率负载的基础上,定量分析了前级变流器电路参数对系统稳定性的影响,给出了前级变流器电路参数的设计准则,并推导出保证前级变流器稳定工作的情况下所能承担的最大恒功率负载值。该结论可以为级联系统前、后级模块的匹配提供依据,确保模块级联后可以稳定工作,节省了选择模块时反复验证的计算过程,大大提高了设计效率。

带恒功率负载的DC／DC变换器起动过程分析

以平均电流控制Buck变换器为研究对象,基于平均大信号模型,借助相平面法,对恒功率负载以及阻性负载的起动过程进行比较,分析了两种情形下的起动过程,揭示了变换器带恒功率负载起动过程存在两种类型:正常起动与限流工作状态,通过提高电流限流点可以确保系统集成后起动性能不受影响。仿真与实验结果验证了理论的正确性。

抵消恒功率负载负阻抗特性影响的双向Buck/Boost变换器控制策略

对双向Buck/Boost变换器带恒功率负载时的稳定性问题进行了研究。首先对电机控制器的直流侧双向Buck/Boost变换器提出了一种功率前馈控制策略。分析了恒功率负载负阻抗特性不利于母线电压稳定的机理,对双向Buck/Boost变换器提出了一种反映直流母线电压变化趋势的前馈控制策略抵消了负阻抗特性对直流母线电压的影响。小信号模型分析、仿真和实验结果都证实了这种控制策略能够有效抵消恒功率负载负阻抗特性对母线电压稳定性的影响,有利于提高驱动系统稳定范围。

带恒功率负载的DC/DC变换器阶跃响应过程分析

由于恒功率负载负阻抗输入特性,Buck直直变换器带恒功率负载与阻性负载阶跃负载响应过程不同,且带恒功率负载时不能保证系统性能不受影响。并基于平均大信号模型,借助相平面法,针对恒功率负载以及阻性负载,详细分析了平均电流控制Buck变换器两种情形下的阶跃响应动态过程。分析表明,变换器带恒功率负载阶跃响应过程存在2类4种类型。通过限制阶跃负载所导致的电压跌落的大小可以确保变换器级联后阶跃负载动态性能不受影响。具体可以通过增大源变换器电感电流限流值及提高其电流环带宽实现。实验结果验证了理论分析的正确性。

具有阻尼滤波器的恒功率负载系统在大扰动下的稳定性

现代飞机供电系统的变换器负载和电动机负载不断增加,这种负载因内部闭环控制而呈现恒功率特性,即负阻抗特性,这对系统稳定性提出挑战。本文提出加入参数恰当的阻尼滤波器以增强恒功率负载系统的稳定性,并基于混合势函数理论建立了4种结构的阻尼滤波器与恒功率负载组合系统的数学模型,分别推导得到了系统大扰动条件下的稳定性判据。该判据是在考虑恒功率负载负阻抗大小的基础上,给出了阻尼滤波器元件参数的约束条件。最后对大扰动判据进行了实验验证。