基于PFC电路直流纹波抑制的二阶自适应滑模控制器设计

文中提出一种背靠背型中性点钳位式(back-to-back neutral point clamped,BT-NPC)功率因数校正(power factor correction,PFC)电路,并设计二阶自适应滑模控制方法用于提高电路鲁棒性与降低电流谐波含量。首先,分析所提三电平PFC电路工作特性,推导该电路的等效模型及其模态扰动,并分析模态扰动量对其工作特性的影响;然后,结合高阶滑模理论与自适应控制两者的优点,设计二阶自适应滑模控制器,既使电路具有变结构控制的良好鲁棒性,又能最大限度的减小控制震颤。同时,基于电流带宽分析,设计比例谐振控制器补偿交流电流与工频相位,并设计基于扩张状态观测器的直流电压采样滤波方法,用于消除二倍频纹波造成的电流谐波影响。最后,基于BT-NPC电路,搭建220 V/50 Hz、1 kW/400 V的实验样机,实验结果验证所提变换器的可行性和控制方法的有效性。

基于改进PWM的低开关频率SPMSM电流纹波抑制

传统SVPWM由于其电压利用率高等优点被广泛应用在电机控制中,然而随着开关频率的降低,输出电流纹波会加剧,其将面临系统损耗增加、输出转矩脉动等问题,对系统稳定性和动态性能带来不利影响。针对这一问题,本文提出了一种基于改进混合PWM的电流纹波抑制策略。通过构建静止坐标系下的电流纹波矢量模型,分析了低开关频率下的纹波加剧的原因。通过分析电压矢量作用时间和顺序与电流纹波之间的关系,选取了两种能够抑制电流纹波的开关序列。通过在线计算不同序列的电流纹波并根据结果切换输出,实现了对低开关频率下电流纹波的有效抑制。搭建了实物实验平台,实践验证了该抑制策略的有效性和可行性。

纹波抑制算法在变频空调上的研究应用

电解电容作为变频控制器中重要器件,其寿命直接决定空调使用年限。电解电容纹波电流又是影响其寿命的关键参数。通过纹波抑制技术,对压缩机电流进行前馈控制,降低电解电容纹波电流,延长电容使用寿命。首先针对控制系统建立其数学模型,根据伯德图进行系统稳定性分析,确定控制参数;建立前馈系统的数学模型,分析前馈控制对系统稳定性影响。其次通过仿真确认控制方案和算法的可行性,保证控制环路的鲁棒性。最后实验结果表明,实验工况内,增加控制策略后电解电容纹波电流减小13.6%,有效延长电解电容的使用寿命;完成可靠性测试,结果表明该控制技术能满足各项极限测试要求,控制策略安全可靠。

基于改进Radon域多次波抑制的强弱目标分离

在探地雷达野外应用中,多次波是一种常见的干扰波,会影响雷达数据的真实性及可靠性,给目标解释工作带来困难。Radon变换在地震处理领域中广泛应用于多次波抑制,但在探地雷达领域中对此进行研究运用的仍不多。针对双曲线探地雷达反射波,对Radon变换理论进行分析阐述,在弱目标回波与强目标的多次波位置高度重叠,并且多次波强度接近弱目标回波强度的实例中,通过分析Radon域中弱目标与多次波位置与能量强度的差异,通过选择过滤窗并且在Radon域中对其进行多项式拟合恢复多次波能量,然后经过Radon正演在时空域中恢复多次波数据,再从原始雷达数据中减去多次波,实现对多次波的抑制,获得了无假象干扰的雷达数据。实验结果表明,在保留弱目标回波强度的同时取得了较好的多次波抑制效果。

多端口分布式新能源输入低频电流纹波抑制

为实现对分布式新能源输入低频电流纹波的有效抑制,提出了一种应用于分布式新能源发电的多端口两级式DC/AC逆变器及其控制方法,其中输入直流源提供负载功率所需的直流分量,第三端口提供负载交流功率纹波。详细分析了所提三端口两级式逆变器的拓扑结构及其工作模式,讨论了为实现输入低频电流纹波抑制所需的电路关键参数计算方法及系统控制策略。最后通过搭建的95 W原理样机对所提拓扑及其低频电流纹波抑制策略开展了实验验证,实验结果证明该拓扑能够在实现纹波消除的同时获得高质量的输出波形。

基于去斜滤波与稀疏恢复的探干一体化系统直达波抑制技术

探测干扰一体化系统通过波形一体化设计,利用无典型雷达信号特征的干扰信号进行探测,共享波形、频率、时间、孔径等资源,极大提升了系统资源的综合利用率。然而,为实现有效干扰,探测干扰一体化波形在频段上会与对方雷达信号有所重叠,一体化设备探测回波会受到由对方雷达发射信号带来的强直达波影响,造成探测性能的严重恶化。本文考虑探干一体化系统与线性调频雷达对抗的场景,提出了两种直达波抑制算法(去斜频域滤波与稀疏恢复)。在第一种算法中,通过分数阶傅里叶变换(Fractional Fourier Transform,FRFT)估计对方线性调频直达波调频斜率,构造回波去斜函数,将直达波分量变换为点频信号后通过频率滤波进行滤除。在第二种算法中,以去斜滤波方法作为预处理步骤,针对直达波功率强时去斜滤波带来的回波能量损失问题,利用稀疏恢复的方法恢复损失信号,进一步提升了探干一体化系统的探测能力。通过仿真和实测结果验证了算法可行性。

一种具有纹波抑制功能的斩波稳定放大器

基于SMIC 0.18μm BCD工艺设计了一种低失调、低噪声的斩波稳定放大器。针对斩波调制技术引入输出纹波的问题,设计新型的乒乓结构陷波滤波器来抑制纹波,并采用复合路径多级放大器结构拓展了带宽。通过Spectre仿真验证,放大器增益带宽积为11.7 MHz,共模抑制比为145 dB,电源抑制比为126 dB。蒙特卡罗仿真结果表明,放大器失调电压分布的标准差为3.54μV,输入噪声谱密度为32.1nV/√Hz,纹波抑制效果达83.1 dB。

基于子空间投影的双基地地波超视距雷达直达波抑制方法

双基地地波超视距雷达采用岸基阵列发射正交频率编码信号,舰载单根全向天线接收回波信号。由于发射站全方位辐射能量以及接收平台运动,不能直接采用已有的如发射置零、旁瓣对消等技术来抑制直达波。该文结合该雷达特点以及自适应置零技术,提出基于子空间投影的直达波抑制方法并对其性能进行分析。该方法利用接收端等效信号构造直达波子空间的正交投影矩阵,对接收信号进行投影,从而抑制直达波干扰。仿真和实测数据结果表明,该方法能对直达波干扰进行有效抑制。

基于零陷展宽的双基地声纳直达波抑制算法

双基地声纳系统中存在目标信号与直达波干扰混叠且两者高相关的情况,常规的自适应抵消法因此失效。在双基地声纳系统配置已知的前提下,提出一种基于零陷展宽技术的多约束最小方差直达波抑制算法。该方法通过施加线性约束对特定方向的干扰进行抑制,并针对直达波干扰方位存在扰动时,多约束最小方差算法性能急剧下降的现象运用零陷展宽的方法对算法加以改进。基于零陷展宽的多约束最小方差算法直观、快捷。仿真及实验数据处理的结果表明,在直达波干扰方位大致可知的情况下,该算法能够对直达波进行有效抑制,且对直达波的方位估计误差具有稳健性。

Z源逆变器在风电并网系统中的电容电压纹波抑制策略

风电并网系统中Z源网络的电容电压纹波影响电容参数的选择,增大了系统体积和成本。传统的脉宽调制策略是将一个开关周期的直通时间平均分为6份,分别插入不同的状态矢量之间。该文提出一种抑制Z源网络电容电压纹波的改进脉宽调制策略,通过分析有效状态矢量和直通零矢量下Z源网络电容电压的升降,可在一个开关周期内直通时间总和不变的前提下,改变不同状态矢量之间的直通零矢量时间,有效减小Z源网络电容电压的最大峰值。仿真与实验结果表明,与传统调制策略相比,所提方法减小了风电并网系统中Z源网络的电容电压纹波,从而在相同系统参数下降低了所需电容量。

开关电源纹波抑制研究

提出开关电源纹波的定义,分析开关电源纹波产生的原因,并提出几种抑制纹波的方法。最后针对一款特殊开关电源,论述了开关电源的输出稳定性问题。该电源输出电流为10A,输出电压为12V,主要用于驱动半导体激光器。为减小输出电流纹波,提高激光功率稳定性,研究分析了几种抑制纹波的方法,包括滤波法,多路叠加法等。该电源的设计采用主、副电源的思路,从主电源采集纹波信号反馈给副电源的控制端,从而使主副电源输出叠加后保持较小的输出纹波。通过实验验证该方法可以使纹波系数保持在1%,使得性能有所提高。

基于功率预测的光伏微逆变器低频电流纹波抑制策略

随着单块光伏电池输出功率越来越高,以反激电路为基础的传统光伏微逆变器(PM)难以达到高效率,因此以桥式电路为基础的PM越来越受到重视。文中提出一种较小容值的桥式PM及其基于功率预测的输入侧低频电流纹波抑制方法。该方法取消了传统的电流内环,而且保证变换器的输出功率能够在一个开关周期时间内实现快速跟踪。考虑到实际参数与检测值的误差,所提功率预测方法仍具有很好的稳定性与鲁棒性。通过建立系统的小信号模型,设计了电压外环的调节器参数,使得电压环具有较大的带宽。实验结果证明了所提PM性能优良。

具有低频电流纹波抑制功能的电流型桥式光伏微逆变器

合理的低频电流纹波水平能有效增加微逆变器的寿命,提高光伏电池的输出功率。文中提出一种器件复用的电流型桥式变换器,作为两级式光伏微逆变器的前级,针对该变换器提出了一种双占空比调制策略,分析了在该策略下变换器的工作原理,在此基础上提出了一种可实现光伏电池侧低频电流纹波抑制的策略。分析了变换器的小信号模型,分别设计了升压电感电流内环、光伏电池电压外环以及低压侧电压环的调节器参数,并通过根轨迹验证了在整个光伏电池运行范围内变换器均能稳定运行。实验样机运行结果验证了分析与设计参数的正确性。

无源双基地雷达系统直达波抑制算法

无源双基地雷达系统目标时延和多普勒频移估计,一般采用直达波通道信号与目标回波通道信号作互模糊函数处理,通过搜索互模糊函数的峰值来检测目标。虽然直达波干扰信号的互模糊函数峰值出现在零时延和零多普勒频移处,但其能量远大于目标回波信号,导致信号检测噪声门限增高,旁瓣电平增大,从而淹没目标信号。利用矢量空间的最小二乘算法抑制目标通道中的直达波信号,针对计算速度问题,提出了改进算法。仿真结果表明,该算法能够明显抑制直达波信号,同时该算法也可以完成弱目标的检测,因而具有重要的应用意义。

基于主分量反转-递归最小二乘的双基地直达波抑制算法(英文)

由于目标回波信号与主动声纳直达波干扰能量比值小,且目标回波信号与直达波干扰相关性强,因此双基地声纳目标回波的检测受直达波影响严重.为了克服双基地声纳系统中主动声纳直达波干扰,达到检测弱目标回波信号的目的,本文提出了一种时域分块自适应主动声纳直达波干扰抑制方法,该方法利用主动声纳直达波干扰能量远大于目标回波信号的特点,将主分量反转算法(PCI)与最小二乘算法(RLS)相结合.该方法首先对接收信号分块构造前向矩阵,然后利用主动声纳发射信号形式与参数已知的条件,通过主分量反转算法对构造的各前向分块矩阵中的直达波干扰分量进行提取,最后将提取得到的直达波干扰作为参考信号输入到递归最小二乘算法的自适应滤波器以剔除直达波.其中,主分量反转算法可以通过对构造的前向矩阵进行奇异值分解(SVD)实现,递归最小二乘算法收敛速度快,能够动态的跟踪直达波干扰信号的局部畸变.文中还对构造的前向矩阵的秩与主动声纳发射信号形式与参数的关系进行了分析.最后,进行了计算机仿真和湖试实验对本文方法进行验证.计算机仿真和湖试实验结果表明,本文方法能够较好的跟踪直达波信号的局部畸变,有效地抑制直达波干扰,降低直达波干扰对目标回波信号主动检测的影响.

浅谈开关直流电源的纹波抑制问题

简述了开关直流电源纹波产生的原因 ,提出了纹波抑制的常用方法 。

μ波抑制的界定、功能及其应用——揭示镜像神经元活动的机制和意义

近年来人们十分热衷对镜像神经元系统的研究,最新研究趋势是探究μ节律与镜像神经元系统活动功能的关联,文章从四个方面阐述了μ波抑制是代表高级神经活动标记的重要指标。文章首先介绍了μ波抑制机理,强调了μ波抑制功能概念的飞跃,综述了μ波抑制在三个方面(动作、语言认知、以及高级社会功能)作为镜像神经元活动的证据,最后总结与展望μ波抑制对心理与行为困难的矫正的应用。

基于非合作照射源的无源雷达直达波抑制技术

利用非合作照射源对目标探测的雷达具有良好的“四抗”性能,是目前电子对抗研究的一个热点。文中首先介绍了该体制雷达对目标进行有效探测的技术瓶颈———直达波干扰抑制;然后提出了相应的一系列解决方案;最后给出了以调频广播信号为非合作照射源的一个实验系统,并利用该实验系统采集的数据进行仿真,仿真结果验证了上述方法的有效性。

高速电磁开关阀控缸位置控制系统的纹波抑制

高速电磁开关阀控缸位置控制系统中,液压缸在到达目标位置后,不是处于静止平衡状态,而是在目标位置附近作小幅度的振荡,响应有纹波存在,即所谓的动态平衡,动态平衡的存在会产生流量脉动和冲击,零件易磨损及疲劳破坏。该文针对高速电磁开关阀控缸位置控制系统,提出了一种纹波抑制方法,并进行了仿真和试验验证。

单周期控制的带纹波抑制单元无桥Boost PFC变换器研究

为了解决无桥Boost功率因数校正(PFC)存在的输出电压纹波大以及输出负载突变造成的输出电压波动等问题,本文基于无桥Boost PFC拓扑设计了纹波抑制单元来减小直流输出纹波,并增加负载电流前馈控制对单周期控制方式进行优化。通过理论及原理分析可知纹波抑制单元可以减小直流输出纹波,负载电流前馈控制能够迅速采集负载突变引起的输出电流变化量并及时进行信号调理使输出电压快速稳定,从而增加系统动态稳定性。通过仿真对比分析发现,使用抑制单元后纹波系数从2.5%降到0.25%,在增加负载电流前馈控制方式后,无论是输出负载突增还是突减,输出电压都可以在极短时间内恢复稳定,并且功率因数校正的效果不会发生变化,该仿真结果验证了设计的正确性。