永磁同步电机模糊自适应变开关次数权重系数模型预测转矩控制

针对永磁同步电机(PMSM)传统模型预测转矩控制(MPTC)中逆变器开关频率较高的问题,提出将减小开关次数也作为成本函数控制目标之一,构建包括定子磁链控制、转矩控制和开关次数控制在内的多目标成本函数,通过搜索法确定了开关次数权重系数。提出自适应变权重系数控制策略:系统动态下,将开关次数权重系数设置为零,静态下,使用固定的稳态开关次数权重系数,并同时采用搜索法确定稳态开关次数权重系数。进一步提出模糊自适应变权重系数控制策略,可根据电机运行状态,采用模糊控制动态输出更合理的稳态开关次数权重系数。仿真结果表明:考虑开关次数控制的成本函数能有效减小平均开关频率。与固定权重系数的成本函数相比,自适应变权重系数的成本函数可在相同平均开关频率下降低磁链和转矩脉动。模糊自适应变权重系数的成本函数可进一步降低逆变器平均开关频率,有效抑制转矩与磁链脉动。

平均电流控制下的DC/DC变换器大小信号统一动态模型(英文)

提出了适合平均电流控制下DC/DC开关变换器的大小信号统一模型。此模型可用于Buck、Boost和Buck-Boost变换器。它由两部份组成:一部份是开关变换器的平均电路模型;另一部分是平均电流控制器的电路模型。以平均电流控制下的Boost变换器为例,通过实验证明所提出的模型能够准确地预测平均电流控制下DC/DC变换器的稳态、小信号和大信号动态特性。

基于排序法的表贴式永磁同步电机模型预测转矩控制

为避免传统成本函数中权重系数的设计和调节,采用排序法实现表贴式永磁同步电机(SPMSM)模型预测转矩控制(MPTC),将不同量纲的控制变量转化为无量纲的排序得分,从而消除权重系数,并设计优先级解决排序法中的最优电压矢量不唯一的问题,分析了不同优先级方案对系统控制性能的影响。仿真验证基于排序法SPMSM MPTC的可行性。

永磁同步电机模型预测转矩控制客观评价法综述

由于永磁同步电机模型预测转矩控制的控制目标量纲不同,其成本函数需加权求和,但权重系数的设计与调节较为困难。将模糊决策法、VIKOR法、TOPSIS法、变异系数赋权法和熵值赋权法等客观评价法应用于永磁同步电机模型预测转矩控制以解决上述问题。对于仅考虑磁链和转矩控制的永磁同步电机模型预测转矩控制,上述方法均是可行的,无需权重系数,但在一定程度上增加了计算负担。不同策略的控制性能存在一定的差异,但整体基本相当。由综合性能对比可知,TOPSIS法的控制性能相对最优。

永磁同步电机并联法模型预测转矩控制

针对永磁同步电机(PMSM)模型预测转矩控制(MPTC)权重系数设计和调节的问题,采用并联法MPTC将多目标成本函数加权求和转换为单目标成本函数电压矢量集合求交集,从而消除权重系数。建立PMSM并联法MPTC,分析磁链控制电压矢量集合和转矩控制电压矢量集合中电压矢量个数对系统控制性能的影响。进一步建立考虑开关次数控制的并联法MPTC,并采用模糊控制器动态调节开关次数,控制电压矢量集合的电压矢量个数。仿真结果表明,PMSM并联法MPTC无需权重系数设计和调节。模糊并联法MPTC可根据系统实时运行状态动态调整控制目标集合电压矢量的个数,从而优化系统控制性能。

开关式EOQ模型的最优控制策略研究

研究了市场需求服从Wiener过程的开关式EOQ模型的最优存货策略问题。通过分析销售利润的构成因素,建立了企业的平均期望效益模型,运用随机分析的方法,得到了该效益的具体函数式,并进一步得出了最优控制策略及相应的最大效益。最后针对具体的市场参数进行了算例分析。

具有低开关频率的三电平有源前端变换器模型预测控制

研究了一种具有低开关频率的三电平有源前端变换器AFEs低开关频率有限控制集模型预测控制LFCSMPC策略。该策略在一个控制周期内,同时施加有效电压矢量和零电压矢量。同时,引入降低平均开关频率控制目标项,并基于该目标函数求得有效电压矢量的最优作用时间,从而将带有最优作用时间的开关状态直接作用于功率变换器。该方法在兼顾控制性能的同时有效地降低功率器件平均开关频率,实现了低开关频率下的三电平AFEs高效运行。仿真结果表明,该方法在实际工程应用中具有一定的价值。

基于滑动平均订单预测的半导体生产库存模型

为满足变化莫测的市场需求与半导体制造企业复杂的制造过程,针对半导体生产企业的生产时间不确定性和订单到达不确定性,分别使用滑动平均法与指数平滑法建立客户订单预测模型,提出了基于这两种客户需求预测模型的离散反馈状态生产库存控制系统模型;讨论了这两种模型系统有界输入有界输出的稳定性,并给出了基于这两种模型的系统达到有界输入有界输出稳定的参数限制条件。使用某半导体制造企业的订单生产数据,对两种预测模型进行仿真运算,比较了这两种模型下系统生产库存控制的具体效果。仿真结果显示,两种模型都可以满足客户订单的需求。通过检验表明,滑动平均法预测模型能使半导体企业生产库存控制获得小于3%的牛鞭效应,优于指数平滑法预测模型的结果。

基于模糊控制的动态权重系数表贴式永磁同步电机模型预测转矩控制系统

传统永磁同步电机(PMSM)模型预测转矩控制(MPTC)未考虑减小开关次数,造成平均开关频率较高。通过将减小开关次数作为表贴式永磁同步电机(SPMSM)MPTC的控制目标之一,设计了开关次数权重系数,提出了一种基于模糊控制的动态权重系数MPTC方法。分析了电机转矩的不同对成本函数开关次数权重系数作用效果的影响,引入模糊控制,根据系统状态信息实时调节成本函数开关次数的权重系数。仿真结果表明,与开关次数权重系数固定的成本函数相比,所提方法进一步降低了平均开关频率,同时抑制了系统转矩脉动与磁链脉动。

静止无功发生器动态模型和非线性逆系统-PI控制策略研究

应用状态空间平均建模法推导出静止无功发生器(SVG)的动态数学模型。基于此模型,采用双变量传统PI控制策略控制SVG系统,发现该控制策略在两个控制目标变量(无功功率和直流侧电压)的动态性能方面存在不足。依据所建立的动态数学模型推导出SVG系统的逆函数,由此进一步得出非线性逆系统-PI控制策略以提高SVG系统无功功率和直流侧电压的动态响应速度。应用PSCAD/EMTDC仿真软件搭建SVG的控制系统模型,仿真结果表明了SVG动态数学模型的正确性和非线性逆系统-PI控制策略的有效性。

自回归滑动平均模型风速预测最大风能追踪策略研究

变速恒频风力发电机组在额定风速以下的最大风能追踪(Maximum Power point Tracking,MPPT)效果对于机组的效率有很大影响。现有的最大风能追踪策略不论是功率控制模式还是转速控制模式都是无风速测量下的最大风能追踪策略。究其原因,就在于风速无法精确测量。引入时间序列法中的自回归滑动平均模型(ARMA)对风速进行超前一步预测。根据该预测风速的大小来确定下一时刻最优功率点搜索的起始风机转速,再利用变步长转速扰动的最大风能追踪策略(爬山法)找到最优功率点。仿真表明,时间序列法对风速具有较好的预测效果,有效地缩小了最优功率点的搜索区间,缩短了搜索时间,提高了机组的运行效率。

开关电源小信号建模的方法分析

开关电路的设计必须要知道主回路的数学模型,对于开关电源控制系统,由于控制对象呈现强烈的非线性,小信号建模比较困难。本文简要介绍了开关电源小信号建模的几种方法并详细分析状态空间平均法。

双极型开关晶体管延时模型和带负载能力研究

从埃伯斯-摩尔模型出发,较为详细地介绍了双极型开关晶体管开关时的物理过程,用电荷控制法计算了开关晶体管的各个延时参数,阐明了器件工艺参数及外电路参数与延时、电路带负载能力的关系,指出了在器件或集成电路工艺中如何来保证器件有较短的延时和较强的带负载能力.

基于SMO的开关磁阻电机无位置传感器控制仿真研究

针对开关磁阻电机中位置传感器的引入用所带来的结构复杂程度以及系统的成本的提高、电机可靠性以及坚固性降低等问题,提出了一种新的基于滑模观测器的开关磁阻电机无位置传感器控制方法:采用五点法磁链模型,结合滑模观测器实现了转子位置无位置传感器控制。该方法以转速以及电机转子位置作为状态变量,以实际磁链以及估算磁链的偏差作为滑模面,构建出了滑模观测器,对转子位置进行了间接检测。然后利用Matlab仿真软件搭建出了12/8极开关磁阻电机的仿真模型,并在Simulink环境下对开关磁阻电机进行了仿真研究。研究结果表明,所给出的无位置传感器控制方法可以有效地估算出电机的转速以及转子的位置,测量得到的转子位置误差小,具有较好的鲁棒性以及抗干扰能力,动态性能较好。

基于滑模控制器的Buck型开关电源研究

由于开关电源系统是一个复杂时变的系统,传统的控制策略已不能满足系统的需求.本文通过分析Buck型开关电源的工作原理,建立了基于Buck型开关电源的数学状态空间模型,并引用滑模控制策略代替传统的控制策略,得出满足滑模控制器的有效条件,进一步验证了利用滑模控制策略能更好地解决开关电源系统的非线性.

汽车道路模拟试验系统控制算法的研究

详细叙述了在系统识别过程中,对识别所得模型进行评判的相干函数法及预测法,为获取更加准确模型而使用的模型平均法,以及为消除整个实验系统的非线性因素而在目标信号模拟过程中采用的迭代算法。通过具体的试验对上述的控制算法进行了验证。

数字控制三相并网逆变器改进离散模型

以双闭环控制三相并网逆变器为研究对象,考虑数字控制产生的采样计算延迟,对其建立基于空间矢量脉宽调制(space vector pulse width modulation,SVPWM)状态平均模型的改进离散迭代模型,同时对建模方法进行改进,使之可用于状态变量系数矩阵不可逆的情况。然后根据朱利稳定性判据判断离散模型雅克比矩阵的特征多项式,得出双参数系统稳定域,并绘制出分岔图进行分析,最后通过Matlab/Simulink仿真平台搭建数字控制三相并网逆变器模型进行仿真,对比编程迭代得出的折叠图,验证了稳定域及模型的正确性。

电压源逆变器三角载波电流控制改进模型

详细分析和推导了电压源逆变器传统的三角载波电流控制PWM方法,指出其具有无法克服固有跟踪误差的缺点,以及可使功率开关器件开关频率固定的优点。提出了改进方法,该方法具有很强的跟踪能力,可供大功率逆变器及有源滤波器等设计作参考。

矿井电机车照明电源控制性能研究

基于矿井电机车照明电源,介绍了Buck三电平结构的两电平工作模式,并采用开关平均模型法建立了小信号控制模型。为有效抑制电源启动时的冲击电流和电压超调,采用电压环和电流变化率环作为反馈控制。根据实际需要建立了光耦、TL431及电流变化率环传递函数,并在此基础上对系统进行了仿真及实验,为工程设计提供参考。

一种带控制端的二次校正滤波器

提出了一种带控制端的二次校正滤波器,可在系统稳定和不稳定情况下实现自校正滤波.对于稳定系统,将其转化为自回归滑动平均(ARMA)模型进行自校正滤波;对于由于参数问题导致的不稳定系统,关键参数可分解为限定范围的游离参数1和固定或缓慢变化的游离参数2之和,即将系统转化为游离参数1作用下的稳定系统和可通过控制端进行二次校正的系统的组合.通过设定控制准则,将状态值和控制端联系起来,利用相关函数法估计控制端的控制系数,并将控制端二次校正值反馈至稳态滤波器(或预报器)中,实现一定范围内较稳定的自校正滤波.通过一个仿真例子验证了该方法的有效性.