模块化多电平换流器PR环流抑制器优化设计

模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)适用于高压大容量柔性直流输电,已经有部分工程采用MMC作为柔性直流输电系统换流阀。MMC换流阀内部桥臂环流直接影响其工作特性,而通过比例谐振控制器(proportional resonant controller,PR controller)可以有效抑制环流,但系统稳定性有待提高。该文对PR环流抑制器进行优化设计,通过在PR环流抑制器的基础上增加桥臂电流比例负反馈环节,提高系统的稳定性与环流快速抑制能力。该控制实现简单,同时可以增强上下桥臂子模块电容电压的自平衡能力。通过建立系统闭环传递函数对系统稳定性进行分析;同时,通过建立李雅普诺夫能量函数对附加控制的促进桥臂电容电压自平衡能力进行验证。最后,在PSCAD/EMTDC搭建的仿真模型上进行了仿真验证,仿真结果证明了优化PR环流抑制器的有效性,提高了控制器的稳定性,同时有效增强了上下桥臂子模块电容电压的自平衡能力。

基于LADRC的电动舵机高动态控制方法

自抗扰控制(Active Disturbance Rejection Control,ADRC)继承了PID控制基于误差反馈的优点,在控制中不需要模型的先验知识,并结合了经典调节理论与现代控制理论各自的优点,因而在实际工程中得到了广泛应用。文中分析了电动舵机传统PID控制中存在的动态响应慢和抗扰能力弱的问题;建立了基于直接转矩控制的舵机系统数学模型;设计了线性扩张状态观测器,并给出了观测器参数的简便确定方法,通过观测器观测出的扰动将系统补偿为串联积分器的形式;采用不同的控制器对补偿后的系统进行稳定性分析,根据稳定性和实现难易程度,决定采用比例微分负反馈控制器。最后对设计的观测器和控制器进行了仿真,仿真结果表明,设计的观测器和控制器与传统PID控制相比在动态响应和抗扰能力上都具有巨大的优势。