神经元滤波型2自由度PID控制器研究

本文给出了一种用神经元实现的给定值滤波型 2自由度 PID控制器 .这种控制器利用神经元权值自学习功能解决了 2自由度 PID控制器参数整定这个难题并使系统具有自适应能力 .物理实验表明 :神经元滤波型 2自由度

LC滤波型三相逆变器有限集模型预测电压控制

为了降低三相逆变电源的总谐波失真,提高动态响应能力,提出一种LC滤波型三相逆变器并设计有限集模型预测直接电压控制系统。首先,设计LC型滤波器并串接于三相逆变器输出端,以降低正弦电压的总谐波失真;接着,推导LC滤波型三相逆变器离散时间数学模型,预测逆变器系统在可能开关状态作用下的输出电压;然后,开发基于滤波电感电流和输出电压的负载电流估计策略,补偿预测模型中的未知负载电流;最后,构建成本函数作为最优开关状态选择标准。所提方法在MATLAB/Simulink中进行仿真验证,仿真结果证明了方法有效性。

整流滤波型非线性负载的谐波污染及其治理方案(一)

0 引言 在现代低压供电电网中经常遇到的非线性负载有：相移性非线性负载和整流滤波型非线性负载两大类。在信息网络机房的供电系统中大量使用的各种IT设备（例：PC机、服务器、磁盘阵列机、-48V通信电源和UPS等）就是典型的整流滤波型非线性负载。整流滤波型非线性负载在运行中，可能对低压供电电网带来的负面影响是，它们会向输入电源反馈大量的电流谐波分量。

整流滤波型非线性负载的谐波污染及其治理方案(二)

0引言 在信息化时代到来之前，对于低压供电系统而言，其主要负载为电阻性负载（例如：照明白炽灯、电炉等）及电感性负载（例如：电动机、工厂的车床和刨床，水泵、粉碎机、搅拌机等）。如前所述，无论是电阻性的线性负载，还是具有电流相位滞后特性的电感性的非线性负载而言，在它们的运行中都不会向输入电源反馈任何谐波电流。

滤波型脉动缓冲罐在某LNG液化工厂往复式压缩机管道振动控制中的应用

往复式压缩机因间歇性、周期性地吸排气导致气流发生压力脉动,从而诱发管道振动。某LNG液化工厂使用3台往复式压缩机对原料气进行增压。3台压缩机2开1备,单台机组两级压缩、级间空冷。该压缩机组通过安装在气缸进出口的空腔缓冲罐消减压力脉动。空腔缓冲罐结构简单,制造方便,但抑制压力脉动的能力有限。机组运行后,吸排气管道发生剧烈振动,严重影响装置正常生产。基于消声滤波的原理设计了压缩机滤波型脉动缓冲罐。实践表明,安装滤波型脉动缓冲罐的压缩机管道压力脉动大幅降低,管道振动得到有效控制。

LC滤波型逆变器加权双矢量模型预测控制方法

随着新能源技术的发展,模型预测控制(MPC)被广泛应用于LC滤波型电压源逆变器系统中。针对常规调制双矢量MPC策略中矢量作用时间不可灵活调节,导致不能实现控制误差最小化的问题,提出一种改进的电压矢量作用时间可调的加权双矢量MPC方法。通过在双矢量作用时间中引入可变权重因子m作为比例因子,以最小化代价函数为目标计算该可变权重因子m的值,求得加权双矢量作用时间以实现最优控制。实验分析表明,所提方法具有更好的电压跟踪能力,可降低LC滤波型电压源逆变器输出电压的总谐波失真(THD)值。

LC滤波型电压源逆变器无模型预测电压控制策略

为解决传统模型预测控制在参数失配时预测误差增大的问题,该文提出一种适用于LC滤波型电压源逆变器的无模型预测电压控制策略。该策略建立了基于电压和电流双梯度的查询表,通过计算和存储上一时刻应用矢量作用下的电压和电流梯度,并结合当前时刻的采样值,实现未来时刻电压和电流的无模型预测;进一步重构状态空间预测方程,根据应用矢量作用下的电压和电流梯度实时更新未应用矢量的梯度值,保证了梯度的准确性;使用电压和电流双目标的价值函数进行跟踪评估,进而选取下一控制周期最优的矢量。该方法不依赖于任何系统参数、计算简单,且消除了传统无模型预测中梯度更新停滞现象,改善了输出电压性能。最后通过实验验证了所提方法的有效性和优越性。

Bayer滤波型彩色空间相机的调制传递函数检测方法

为解决Bayer滤波型彩色空间相机调制传递函数(MTF)检测困难的问题,对计算方法和检测方式进行改进。提出一种先对三基色颜色分量单独进行MTF检测,再根据光源的定标结果加权得到彩色图像测试结果的方法,解决了由插值造成的像质进一步退化,且可能会使空间频率提前截止的问题。通过对边缘检测和边缘扩展函数数据处理两个关键步骤的改进,对刃边法进行了优化。首先,利用抵抗噪声能力强的Canny算子进行图像边缘拟合,并利用自适应滤波函数和最大类间方差法对Canny算子进行改进,解决了噪声影响刃边拟合精度的问题;然后,提出一种基于非均匀快速傅里叶变换的边缘扩展函数处理方法,降低了平滑数据带来的误差,提高了均匀化处理精度;最后,完成了某型号Bayer滤波型彩色空间相机的MTF测量实验。仿真和实验结果表明,所提出的解决方案能够实现Bayer滤波型彩色空间相机MTF的高精度检测。

一种无谐振C型滤波器的优化设计方法

现有无功补偿电容谐振抑制方法通常将无功补偿电容配置为无谐振C型滤波器,以降低谐振带来的谐波电压放大与滤波器有功损耗。但在抑制低频谐振时,无谐振C型滤波器的元件参数可选择范围较小,难以在实现低频谐振抑制的同时兼顾滤波器配置成本。针对这一问题,文中提出一种无谐振C型滤波器优化设计方法。首先,设计一种改进C型滤波器结构,在传统C型滤波器结构中增加低频谐振抑制单元,消除滤波器潜在低频谐振点;然后,建立计及滤波器配置成本、有功损耗、谐振抑制性能及元件参数选择范围的滤波器元件参数配置模型,求解改进C型滤波器元件参数最优值。最后,通过仿真对比证明,改进C型滤波器在控制配置成本与有功损耗的基础上,能明显降低谐波放大系数,具有更好的谐振抑制性能。

基于H_(∞)滤波器的LCL型并网逆变器有源阻尼方法

LCL型滤波器具有优越的高频谐波抑制性能,但会造成谐振和稳定性问题。对于LCL型并网逆变器,传统的电容电流反馈型有源阻尼方法能有效抑制谐振尖峰,但是需要额外的电流传感器。为此,提出一种基于H_(∞)滤波器的新型有源阻尼控制策略。根据LCL型滤波器状态空间模型及过程噪声模型完成H_(∞)滤波器的求解,可利用入网电流和公共耦合点电压信息估计滤波电容电流并完成反馈,增大系统阻尼,即使LCL型滤波器参数发生摄动也仍能保持估计值的精确度。仿真和实验结果表明,该方法对LCL滤波器参数变化和电网阻抗变化不敏感,验证了该方法的可行性和优势。

直流换流站高通HP3型交流滤波器电抗器匝间故障监测及保护

直流换流站高通HP3型交流滤波器组中电抗器匝间短路故障事故多发,由于缺乏对此故障的快速监测及保护,导致其匝间短路持续存在3~9 min之久并起火燃烧。匝间短路后电抗器的等值电感会不断减小,由此引起了滤波器电路参数变化并进而引发了滤波器配置的热过负荷保护启动告警,长久故障也引发了次生的电抗器底部支撑绝缘子闪络接地致使滤波器差动保护动作出口跳闸。文中分析了3起典型故障案例,结合C型高通HP3型滤波器电路设计理念及运行特点,解释了有关保护启动及动作的原因。基于匝间短路会导致HP3电路中电阻器上的工频电压、电流会随着匝间短路的不断发展而剧烈增大的特性,提出了一种基于工频电压差动原理的故障监测及保护方法。

基于虚拟导纳的LCL型并联有源电力滤波器鲁棒电流控制

基于电网电流和逆变侧电流的双环电流控制策略因其固有的有源阻尼作用而成为LCL型并联有源电力滤波器的研究热点,但控制回路中不同有源阻尼共存将导致系统特性难以确定。对此,通过虚拟导纳模型准确评估了系统的阻尼特性,发现其有源阻尼区域会随电网阻抗波动而变化,最大接近1/3采样频率;考虑LCL初始谐振频率处于不同的频率范围情况,利用开环极点及鲁棒性分析得到适用于不同情况的统一稳定性约束条件,并对应提出了一套鲁棒控制参数设计方法,从而充分保证电网阻抗波动下并联有源电力滤波器的稳定运行。在一台380V、45A的实验样机上验证了所提理论及控制策略的有效性。

基于有源阻尼方法带LLCL型滤波器的APF控制策略的研究

有源电力滤波器(Active Power Filter,APF)是一种新型的用于补偿谐波和无功功率的电力电子装置,为提高并联型APF的补偿精度。以三相三线制带LLCL型滤波器的APF为研究对象,对APF的控制策略包括电流内环的控制和直流侧电压外环的控制进行研究,分析得出电压外环采用PI控制,电流内环采用PI控制和重复控制有机结合的复合控制策略。利用Matlab/Simulink仿真工具搭建了仿真模型,验证了带LLCL型滤波器的并联APF具有良好的补偿性能,可以明显的降低电网电流的波形失真度(Total Harmonic Distortion,THD)。

一种小型化宽阻带发夹型微带滤波器的设计

本文提出了一种新型的小型化宽阻带发夹型滤波器设计,旨在克服传统微带发夹滤波器在设计频率倍频处遇到的寄生通带问题。通过在传统发夹型滤波器的输入输出端上增加3个1/4波长的开路微带线,有效抑制了寄生通带,同时采用交叉耦合的方式实现了整体器件的小型化。通过设计、加工和测试等步骤,完成了一个工作带宽为400 MHz,中心频率为3 GHz的带通滤波器,插入损耗为2.5 dB,同时实现对13 GHz以下频段寄生通带的有效抑制,带外抑制达到24 dB。本文所提出的新型滤波器结构简单,设计难度低,尺寸仅为23 mm×27.7 mm,满足当前通信领域对高性能、小型化滤波器的需求,展现了良好的应用前景。

基于晶圆级封装PDK的微带发夹型滤波器设计

基于中国电子科技集团公司第五十八研究所的晶圆级封装工艺及其工艺设计套件(PDK),完成了多款通带范围在20~68 GHz的5阶微带发夹型滤波器的设计和优化。首先,根据平行耦合滤波器的基础理论,计算发夹型滤波器的特征尺寸;其次,调用PDK中的衬底和元件模型实现滤波器的快速建模和参数优化;最后,采用多层再布线工艺对设计出的发夹型滤波器进行加工。实测结果和仿真结果具有较高的一致性,验证了该款晶圆级封装PDK的应用价值,能够为无源滤波器集成设计提供新的工具选择。

单相LCL型并网逆变器准比例谐振控制

针对PI控制对逆变交流信号无法实现无静差控制的问题,提出一种准比例谐振(QPR)控制策略,以提高电网基波频率处的增益,进而实现对正弦交流信号更好地跟踪控制.同时,针对LCL型滤波器存在谐振尖峰的问题,提出基于电容电流比例反馈的有源阻尼策略,构建电容电流内环与并网电流外环的双电流环控制结构,实现谐振尖峰抑制.为验证所提控制策略与控制结构的有效性,利用QPR控制及电容电流比例反馈有源阻尼策略构建单相LCL型并网逆变器仿真模型进行仿真验证,仿真结果表明所提控制策略使并网电流幅值误差约为0.03%,并网电流总谐波失真率为1.47%,有效降低了逆变交流信号的跟踪控制误差,提高了并网电流的质量,且具备良好的动态性能,验证了所提QPR控制的适应性.

整流滤波型非线性负载的输入电流谐波分量及其治理方案（续）

在供电系统中，UPS及其负载基本上都是整流滤波型非线性负载，这些非线性负载必然会向输入供电电源反馈各种非50Hz的电流学波分量。文章提出了单相整流滤波型非线性负载的输入电流谐波分量及其治理方案和IGBT脉宽调制整流型负载的输入电流谐波分量及其治理方案。

整流滤波型非线性负载的输入电流谐波分量及其治理方案

在供电系统中，UPS及其负载基本上都是整流滤波型非线性负载，这些非线性负载必然会向输入供电电源反馈各种非50Hz的电流谐波分量。文章提出了单相整流滤波型非线性负载的输入电流谐波分量及其治理方案和IGBT脉宽调制整流型负载的输入电流谐波分量及其治理方案。

传输法模拟滤波器型输出回路的间隙阻抗频率特性

利用传输法把滤波器型输出回路等效为双端口微波网络问题,通过理论分析,数值模拟和冷测实验证明了S21平方后的曲线能定性反映滤波器型输出回路的间隙阻抗频率特性。从而在仿真设计阶段,可将S21设为优化目标,利用三维电磁仿真软件的参数优化功能实现精确设计滤波器结构,比相位法,场分析法更加快捷准确。传输法同样适用于矢量网络分析仪冷测滤波器的实验,可消除系统拆装及波导元件引起的误差,使测量更加方便准确。

宽带速调管滤波器型输出段的边界元分析

本文用边界无法（BEM）对宽带速调管滤波器型输出段进行研究。借助开发的通用计算程序，分别对两种常用的膜片滤波器型输出段进行数值计算。对于给定的频带特性要求，可以求得一组最佳的输出段参数。数值结果与实验结果吻合良好。