PWM整流器的欠驱动特性与非线性控制

针对三相电压型脉宽调制(pulse width modulation,PWM)整流器级联式双闭环控制系统结构的选择成因尚缺乏理论阐释的问题,基于欠驱动系统理论对此结构进行理论研究。建立PWM整流器在dq同步旋转坐标系下的数学模型,并对其欠驱动特性进行分析。给出PWM整流器驱动变量与欠驱动变量的选择方法,利用零动态分析理论与部分反馈线性化控制策略,设计电流内环控制器。为增强PWM整流器抵抗电网电压和负载扰动的能力,提出自抗扰比例积分电压外环非线性控制方案。所设计的PWM整流器控制系统具有较好的稳态和动态性能,特别是对电网电压/负载扰动具有很强的鲁棒性。仿真与实物实验结果证明了所提理论的正确性和控制策略的有效性。

基于模糊控制的PWM整流器电压调速策略

针对三相脉宽调制(pulse width modulation,PWM)整流器控制系统的直流侧电压响应速率问题,提出一种基于模糊控制的电压快速响应控制策略.建立PWM整流器在qd坐标系下的数学模型,并进行欠驱动特性分析和控制策略研究,设计级联双闭环控制结构.利用部分反馈线性化策略,设计电流内环控制器,为提升直流侧电压响应速度,提出电压外环模糊控制策略.所提控制策略能够在0.05 s实现稳定,功率因数达到了0.99,提升了系统抗扰动能力,仿真结果证明了所设计控制方案的有效性.

基于整形器的两轴柔性航天器自适应姿态控制

针对非线性柔性航天器大角度姿态机动问题,为了抑制在高速运动中产生的振动,提出了一种整形参考轨迹和自适应滑模姿态跟踪控制方法。跟踪过程中所使用的期望姿态角是由最优任意时延(Optimal Arbitrary Time-delay,OAT)输入整形器整形所得参考指令作用于参考模型得到,利用该期望姿态角能够得到更好地跟踪和抑制振动效果。针对非线性柔性航天器参数的未知时变特性和欠驱动特性,设计的自适应滑模控制器不仅能够完成期望的姿态角跟踪,同时还能够有效抑制姿态机动过程中的振动,并应用于单轴非线性柔性航天器的大角度姿态控制系统,并进行了仿真验证。结果表明,所提出的方法是可行而有效的。