RLC正弦滤波器的参数选择

根据常见变频器调制方式下的谐波特性,并基于 RLC 滤波器的高低频等效电路,提出了一种合理选择正弦滤波器参数,有效提高变频器输出正弦波质量,降低高次谐波的方法。

正弦滤波器在深井潜水泵保护中的应用研究

地浸采铀潜水泵采用变频器控制,变频器输出的电源波形为PWM波,而PWM波产生的过冲电压对潜水泵电机运行具有一定的影响。本研究采用正弦滤波器对PWM波的谐波进行滤波、整形,将PWM波形还原成近似于正弦波后,输送给潜水泵电机,达到了保护电机定子绝缘、延长电机使用寿命的目的。

变频器输出RLC正弦波滤波器的工程设计

根据常见变频器调制方式下的谐波特性,并基于RLC滤波器的高低频等效电路,提出了一种变频器输出正弦波滤波器的工程设计方法。在该方法中,考虑了滤波器对变频器和电机的影响,以及开关时滞和过调制对滤波器设计的影响,将该方法应用于西门子变频器系统,给出了设计实例。仿真及试验结果表明了该设计方法的实用性。

改进的变频器输出正弦波滤波器

根据变频器输出PWM电压的频谱分布特性提出正弦波滤波器的设计要求,对于传统的二阶LC低通滤波器,提出一套参数设计方法。提出一种改进的滤波电路拓扑结构,使其在特定频段衰减特性得到大幅改善,解决大功率变频器载波频率很低,应用传统滤波器无法实现正弦波滤波的情况。最后以某选煤厂250kW变频传动系统为对象给出设计实例,实验结果表明,该系统投入后运行良好,各项技术指标达到设计要求。

带有LC正弦波滤波器的内置式永磁同步电机电流控制器谐振抑制参数设计

带有LC正弦波滤波器的内置式永磁同步电机系统形成了一个LCL电路,矢量控制系统的稳定性会受到LCL电路固有谐振现象的影响。通过在电流控制器中引入有源阻尼可从理论上实现谐振抑制,为了获得满意的谐振抑制效果,必须对电流控制器的参数进行合理设计。该文研究带有LC正弦波滤波器的内置式永磁同步电机电流控制器谐振抑制参数设计方法,分析了带有电容电流反馈有源阻尼(CCFAD)的电流控制器的频率特性,通过频域稳定判据分析了电流比例积分调节器参数、有源阻尼系数、LC正弦波滤波器参数与电机参数对系统谐振现象的影响机理,给出了电流控制器谐振抑制参数设计方法。通过实验验证了所提方法的有效性。

基于高斯调制二维正弦曲面滤波器的指纹增强算法

针对指纹图像的纹理特征,深入分析了指纹图像的纹理结构及与二维正弦曲面模式的相似性,构造设计了二维正弦曲面滤波器。为了降低边际噪声对滤波器性能的影响,提升滤波器的滤波增强效果,采用二维高斯函数对二维正弦曲面滤波器进行调制,最终构建了高斯调制二维正弦曲面滤波器,设计实现了基于该滤波器的指纹增强算法。分组实验结果表明,文中提出的基于高斯调制二维正弦曲面滤波器的指纹增强算法能够有效地提高指纹图像的质量,对普遍存在于低质量指纹图像中的断线、疤痕和粘连等强噪声区域的增强效果更好。

采煤机非机载调速系统输出正弦波滤波器设计

基于采煤机非机载调速系统在使用长牵引电缆供电的情况下,对其输出正弦波滤波器设计的试验研究。重点分析使用交流变频调速方式的采煤机非机载调速系统在应用标量控制时,长牵引电缆对牵引性能的影响对比,设计出适合采煤机非机载调速系统的正弦波滤波器。

正弦波滤波器的原理及应用

变频器使用过程中受输出PWM电压波形、IGBT特性及电缆长度等相关因素的影响,对电动机绝缘会造成一定程度的损伤,使用正弦波滤波器可以有效地解决这一问题。本文详细介绍了正弦波滤波器的工作原理并给出了应用案例。

基于正弦波滤波器的轮缘推进永磁同步电机无速度传感器控制

针对传统永磁同步电机控制中普遍存在的电磁干扰、低频振动、端电压爬升以及现有无位置技术无法覆盖全转速范围的问题,并结合轮缘推进电机对这些方面提出的严格要求,提出一种基于正弦波滤波器的轮缘推进永磁同步电机无速度传感器控制方法。其核心思想是,根据带正弦波滤波器的完整电机模型,在每个计算周期利用电流观测器观测的电流偏差不断修正电机的初始估算转速和最终估算转速,使得最终估算转速能快速收敛于真实转速。仿真和实验也体现了这一拓扑和算法相对于目前常用的无速度传感器控制算法具有的优势。该方法不仅使得电机侧输入电压接近于正弦波,而且可使电机直接从零速无位置闭环启动,无需进行状态切换,较好地突破了永磁同步电机在轮缘推进领域无法安装速度传感器的限制。

ESP变频驱动输出谐波影响分析及正弦波滤波器设计

潜油电泵是目前海上油田机采井生产中最重要的人工举升设备,变频控制因其具有起动平稳、保护及时及调产范围宽等优势,成为潜油电泵控制的主要控制技术。由于海洋平台潜油电泵机组与变频控制设备之间存在长电缆、分布电容和电感,变频器采用高频SPWM调制输出电压波会对长电缆和电动机绝缘造成损伤,故必须配置正弦波滤波器方可用于ESP驱动。因此,围绕平台潜油电泵驱动特点和正弦波滤波器设计进行介绍。

一种新型正弦跟踪微分器的研究与应用

过程信号的微分计算在控制工程领域有广泛的应用,但经典微分运算方法存在显著的噪声干扰放大效应.文中通过分析一种经典微分器的变形结构以及对象阶跃激励响应和斜坡激励响应的正弦滤波信号成分的构成,指出在较高的滤波频率下,可通过信号的正弦滤波或余弦滤波提取这些过程信号的微分信号.提出了一种由正弦滤波器和新型正弦跟踪器所构成的新型微分信号提取方法.该方法有效提高了提取微分信号的质量,与理想微分信号相比的近似度较高.文中提出的微分方法具有良好的抗噪声干扰特性,是线性滤波技术的发展与延伸,并具有良好的理论意义和实际应用前景,可作为经典控制理论的有益补充.数学分析、仿真实验和实际应用结果进一步证实了文中所述方法的正确性和有效性.

正弦变化的振幅型光瞳滤波器

光瞳滤波器作为实现超分辨的基本元件之一,它的设计以及制作都非常重要.设计了一种正弦变化的振幅型光瞳滤波器,可以通过调节少量的参量实现各种不同的超分辨模式.选择正弦函数的周期以及光瞳中心点透过率变化两个参量来实现对最终超分辨效果的调节.数值计算结果表明:在整个入射光瞳上的透过率瞳函数分布具有0.5～2个正弦振幅周期时,较为合适.小于0.5个周期将不会有任何超分辨效果,大于2个周期超分辨效果反而变差.数值计算中还注意到,当周期数为整数时,斯特雷尔比将保持0.25不变.对正弦变化振幅型光瞳滤波器的计算结果,显示了其特殊的性质,对实际中制作正弦变化振幅型光瞳滤波器有一定的指导作用.

变频器远距离供电的影响及工程设计中的解决办法

国内某大型化工项目所配套的污水处理、化工装置等含有大量的输送泵、搅拌器和风机,需要进行调速控制。由于总图布置的影响,部分低压变频器与负载电机距离太远,本文针对这一现象进行讨论研究并在工程设计中给出解决办法。

船舶电力推进变频输出电压谐波抑制研究

根据船舶电力推进变频驱动的特点,提出了一种新型变频器输出混合有源正弦波滤波器,在变频器的输出侧接上一个LC基波串联谐振电路,使变频器的输出电压对基波呈现低电抗、对谐波呈现高阻抗;同时实时检测负载端电压,根据瞬时无功功率理论可直接检测出谐波电压波形,并通过变流器和串联变压器反馈一个与谐波电压幅值相等、相位相反的电压去抵消系统中剩余的谐波电压。阐述了新型变频器输出混合有源正弦波滤波器的结构和工作原理,分析了滤波器的谐波抑制原理,给出了滤波器的仿真结果及分析。仿真结果表明:此滤波器设计新颖、结构简单、可靠性高,在各种工况条件下都能得到优化的滤波效果,很好地改善变频器的输出电压波形。

大功率永磁同步电机的减振降噪控制方法研究

大功率永磁同步电机伺服系统在一些大功率领域的应用中,面临着因开关频率所造成的高频振动问题。为了将驱动器输出的电流谐波抑制到最小,首先对随机空间矢量脉宽调制(RSVPWM)进行功率谱密度分析,阐述了RSVPWM和正弦波滤波器的减振降噪机理,并对正弦波滤波器的参数进行了分析。建立了基于MATLAB的系统仿真模型,并在该模型的基础上对RSVPWM和正弦波滤波器的抑制谐波效果进行了仿真与试验分析。仿真及试验结果均表明,两种方法均可以将驱动器的高频谐波降低,从而减小电机的高频振动。

科学考察船电力推进系统的低噪声设计

科学考察船电力推进系统的系统设计和设备性能与船舶的水下噪声有着密切联系,而船体的水下噪声等级将会显著影响科考作业的精度。通过对电力推进系统和重要噪声源设备进行低噪声设计,可有效降低科学考察船的水下噪声。国内已有实船验证低噪声设计的有效性,为后续科学考察船的设计提供参考价值。

基于GaN功率器件伺服驱动系统的设计与研究

GaN等高频功率器件应用于电机驱动领域,高频化后的驱动系统能够显著减小系统的体积、重量和成本,但也会带来du/dt和di/dt过大的问题。首先设计了基于GaN功率器件伺服驱动器的硬件电路,对GaN驱动电路中PCB设计存在的问题进行了详细的分析,并给出了PCB寄生参数的优先级顺序,同时用FPGA控制器实现了电机的双闭环控制算法,最后通过仿真和实验,实现了电机的转速控制,这对于GaN功率器件在电机驱动领域的推广和应用具有实际意义。

新型多级功率变换器的标准化研究

最近几年来多级功率变换器在大功率方面的应用已经变得相当普遍，出现了不同的拓扑结构和调制策略。一种普通的拓扑是三相中性点箝位逆变器。连在输出端的LC正弦滤波器用来滤除整流元件输出电压的高次谐波。LC正弦滤波器的费用与尺寸变成一个相当关键的因素。

一种高性能PID控制器的研究与工程应用

为了解决传统比例-积分-微分(proportion integration differentiation,PID)控制器控制性能不高的问题,提出了一种理想PID(ideal PID,IPID)控制器的概念。理论研究的结果表明,在理想情况下,IPID能够实现零误差跟踪扰动和与对象模型特性无关的鲁棒控制等。对于IPID中包含的理想微分器在物理上无法实现的问题,通过运用一种新型的正弦跟踪微分器取代IPID中的理想微分器,得到了一种高性能PID(high performance PID,HPPID)控制器。HPPID控制较好克服了传统PID控制的缺点,具有良好的鲁棒性和抗扰控制性。数学分析、仿真实验和实际应用的结果验证了所提方法的有效性。

一种二阶内反馈控制器SO-IFC的研究与应用

现代控制论与控制实际之间存在一些"鸿沟",根据PID (Proportional-integral-derivative)控制器具有良好抗扰性的事实,提出了一种基于PID的二阶内反馈控制器(Second order of internal feedback controller, SO-IFC).基于在新型"高效"滤波方法上的一些进展,将一种新型正弦跟踪滤波方法 (New sinusoid tracking filter, NSTF)运用于SO-IFC控制回路的噪声干扰滤波.针对被控对象的准确数学模型难以获取的问题,将一种根据过程增益(Process gain, PG)和过程总滞后(Process all lag, PAL)的工程参数整定方法 (Engineering parameter tuning method, EPTM)运用于SO-IFC参数的整定,降低了SO-IFC参数整定的难度.将SO-IFC运用于大滞后过程的控制,具有良好的控制性能包括良好的扰动抑制性能.数学分析、仿真实验和实际应用的结果验证了文中所提出观点和方法的正确性和有效性.