基于双环控制的光伏制氢变流器设计与仿真

变流器是实现光伏发电适用于制氢系统的重要器件,因此,研究变流器相关技术具有十分重要的使用价值和理论意义。该文研究了光伏制氢变流器及双环控制方法。首先,根据光伏制氢系统要求分别计算Boost电路和Buck-Boost电路的元件参数。然后,设计了光伏发电模块的控制回路,通过控制Boost电路中IGBT的导通和关断来升高光伏阵列的输出电压,使其能够达到最大功率点。设计基于电流环和电压环相结合的双环控制策略,控制电路中开关的导通和关断,保证系统输出电压和功率的稳定。储能模块的控制回路通过控制Buck-Boost电路中IGBT的导通和关断,实现蓄电池的充电和放电使得母线电压保持稳定。蓄电池的控制回路采用双环控制,使得光伏制氢系统的控制精度更高。完成设计后搭建光伏制氢系统仿真模型,观察系统在不同情况下的输出波形,验证设计的可行性。

基于双闭环控制的三相四线制逆变器控制研究

三相四线制逆变器具有更好的不平衡负载驱动能力,被广泛用于不间断电源等领域。对于这种离网模式下的逆变器而言,通常使用电压电流双闭环控制模式对输出进行控制。提出一种无需坐标变换的电压电流双闭环控制,实现输出三相之间完全解耦。由于准比例谐振(Quasi Proportional Resonance,QPR)控制对交流信号的控制效果更好,因此电压外环采用QPR控制,电流内环采用比例控制。实验证明了所提控制方法的有效性。

一种混合滞环控制的LLC控制器应用研究

为优化LLC变换器的瞬态性能、间歇工作特性及轻载效率,提出了一种LLC的混合滞环控制方法及变换器实现方案。在深入分析混合滞环控制原理、对称半桥LLC变换器设计方法的基础上,给出基于混合滞环控制的模拟控制器应用方法及200 W对称半桥LLC变换器的关键参数设计,包括控制器外围电路设计,对称半桥电路设计,驱动电路设计,LLC谐振腔各项参数设计等,并通过实验样机进行详细验证。实验结果表明,所提出的混合滞环控制方法及控制器的应用设计科学可行。

双闭环控制的三相电压型PWM整流器的研究

针对传统的不控整流电路中网侧电流谐波很大、晶闸管相控整流电路中深控时网侧功率因数低和闭环控制时动态响应慢等问题,设计出一种引入脉冲宽度调制技术的三相电压型整流器。在完成三相电压型整流器的电压外环电流内环的双闭环控制系统设计的基础上,对其进行了仿真实验。仿真结果表明,与不控或相控整流电路相比,该三相电压型PWM整流电路中,不仅输入电流的谐波大大减小,电能可双向流动,能够实现整流和逆变状态下的单位功率因数运行,还可较好地抑制负载突变时直流侧电压的波动,从而显著提高系统的抗扰能力,真正实现绿色环保和高效节能的高度结合。

车载用燃料电池直流变换器全状态双环控制方法

研究车载用燃料电池直流变换器全状态双环控制方法,以获得更稳定的输出电压,满足车载电源需求。分析燃料电池输出特性,揭示燃料电池输出电压、电流关系,将其作为依据并结合汽车动力系统结构,设计二次型Boost变换器,在分析其主电路结构以及工作原理的前提下,提出基于输入电压前馈的全状态双环控制策略,电流内环控制通过比较实际输出电流和期望输出电流的差值调节开关操作,以完成负载变化时燃料电池输出电流控制;电压外环控制器根据输出电压和期望电压值之间的差异调整开关状态,实现对燃料电池输出电压控制。实验结果表明:该方法可实现直流变换器控制,控制后的输出电压波形稳定、电压纹波较小、超调量低、控制效率高。

基于能馈型电子负载的简化双环控制策略

为了在简化控制的前提下提升能馈型电子负载后级的并网逆变环节性能,针对系统后级逆变环节双环控制系统进行了改进,在替换了电流内环的控制方式的前提下,参考万向节死锁的原理,通过拟似演化博弈的方式比较了电压外环受控参数的关系,对其进行了简化与寻优,仿真结果表明,所提出的控制方法相较之原有控制,将受控参数由4个降低为2个,中间母线电压超调量降低29.8%,并网电流谐波畸变率降低25.3%,且能简单地应用于实验中。

基于二自由度PI的微型涡喷发动机转速闭环控制

针对传统PI控制无法使微型涡喷发动机的扰动抑制性能与设定值跟踪性能同时最佳的问题,开展了微型涡喷发动机二自由度(Two-Degree-of-Freedom, 2-DOF)PI控制研究。首先基于Speedgoat实时目标机搭建了快速原型试验系统。根据发动机开环试验数据辨识得到不同稳态点下的传递函数模型,在此基础上设计了2-DOF PI控制器,并进行仿真验证。最后将控制算法部署至Speedgoat中开展实物试验。结果表明,设计的2-DOF PI控制器能够使微型涡喷发动机的扰动抑制性能与设定值跟踪性能同时最佳,并在发动机较大的工作范围内有良好的控制性能。

电感寄生电阻对DC-DC变换器电压闭环控制的影响

以Boost变换器为例,用状态空间平均法推导出DC-DC变换器(包含寄生电阻)的电压开环传递函数,在此基础上构建了变换器的电压闭环传递函数以实现电压闭环控制.使用Matlab/Simulink仿真对比了电感寄生电阻变换器模型与理想变换器模型在电压闭环控制下的动态性能.

LCL型三电平并网逆变器定频滞环控制研究

为增强并网逆变器控制性能,降低入网电流谐波含量,提出一种基于LCL型三电平逆变器的定频滞环控制。推导桥侧电流与网侧电流关系,通过对桥侧电流的直接控制进而间接控制网侧电流。将参考电压六边形区域分为12个小平行四边形区域,实现对相间误差电流的解耦控制。根据上一周期的开关时间和环宽,实时调整下一周期环宽以实现定频控制。此外,借助扩张状态观测器进行微分跟踪,完成参考电压矢量扇区判断和桥侧参考电流估计。最后通过仿真和半实物仿真对定频滞环控制策略进行验证。

基于单相LCL并网逆变器的复合双环控制

针对能馈型电子负载后级的LCL并网逆变环节,双环控制的电压外环采用幂函数作为输入端量化因子限幅的改进模糊PI控制器,电流内环采用无源控制策略,以提高系统的并网性能。仿真结果表明,该法减少了系统中间母线电压的超调量和波动幅度,降低了并网电流的谐波失真率,提高了系统的整体性能。

隔离型双向AC-DC矩阵变换器闭环控制方法研究

根据隔离型双向AC-DC矩阵变换器(Isolated AC-DC Matrix Converter,IAMC)没有中间电容缓冲环节,输入和输出变换器控制之间存在耦合,研究提出了IAMC两级功率变换器的控制方法。通过对全桥变换器进行闭环控制进而实现对直流侧输出电流和功率的直接控制;三相-单相矩阵变换器实现对有功和无功功率的独立控制,以满足网侧功率因数的高精度控制。所提控制策略有效降低了两级变换器的耦合强度,保证了系统的良好性能。在MATLAB中进行仿真,结果表明,所提出的控制方法在使系统电能质量得到提高的同时,可以实现单位功率因数可调,验证了所提控制策略的正确性和有效性。

可控震源闭环控制技术简析

作为地震勘探重要激发源的可控震源在地震勘探中起着非常重要的作用,但是,可控震源本身包含机械、液压、地面多个非线性子系统,属多输入多输出系统非线性反馈范畴,难以控制,经典的开环控制不适用可控震源,如何利用精确线性化控制实现可控震源控制系统鲁棒全局稳定性是关键一环。本文针对可控震源振动器闭环系统做了阐述,重点介绍可控震源振动器闭环系统的架构、系统的多个闭环、工作原理、伺服闭环控制技术以及影响闭环控制系统的一些因素。

城轨GOA4级全自动运行系统运营风险闭环控制方法研究

GOA4级全自动运行(FAO)技术在我国城市轨道交通的快速发展中得到了广泛应用,由于取消了司机的现场把控,如何通过有效的技术和管理手段保障全自动运行系统在异常情况下的运营安全是一个非常重要的问题。结合全自动运行系统的特点,并借鉴欧洲铁路标准中系统安全的实践理论,提出基于运营场景进行风险识别、风险评估、安全需求分析,以及从技术和管理角度进行风险闭环控制的方法,对提升城市轨道交通全自动运行安全预警和动态管控能力,实现降本增效具有一定的指导意义。

基于混合滤波与多环控制的无人机跟降方法

针对无人机在复杂环境下,利用传统的单环控制与卡尔曼滤波进行目标跟踪与降落任务时,出现跟踪目标丢失、降落精确性不足的问题,提出一种基于混合滤波和多环控制的状态估计与控制算法。利用卡尔曼滤波和扩展卡尔曼滤波的混合滤波方法对移动降落平台进行状态估计,同时通过速度PI控制环、姿态PID控制环、位置PID控制环及加速度PID控制环来完成无人机的跟踪与降落任务。仿真试验结果表明,在面对简易或复杂的环境时,该方法都具有较好的跟踪性能和更高的降落精度,并能够应用在多种环境下的无人机自主追踪和降落作业中。

数据驱动的闭环控制系统剩余寿命预测方法综述

随着先进传感与监测技术的快速发展,数据驱动的设备剩余寿命(RUL)预测技术已成为可靠性和自动化领域的研究前沿,并在设备运维决策中得到广泛应用,提高了设备运行的安全性、可靠性与经济性。关于数据驱动的设备剩余寿命预测方法,多数文献主要聚焦于部件级剩余寿命预测技术,并没有关注闭环控制系统剩余寿命预测技术。不同于部件级的预测,利用数据驱动的方法预测闭环控制系统剩余寿命,需要考虑控制器及反馈控制机制对系统性能退化及剩余寿命预测结果的影响。本文系统综述了数据驱动的闭环控制系统剩余寿命预测及基于预测信息的延寿控制方法的发展动态,剖析了基于Poisson过程的方法、基于Gamma过程的方法、基于Wiener过程的方法和基于混合模型方法的原理、特点与局限性。同时,对于未来数据驱动的闭环控制系统剩余寿命预测及延寿控制,在健康状态表征与综合健康指标构建、多退化部件系统剩余寿命预测及基于预测信息的延寿控制理论和验证应用等方向进行了展望。

基于滞环控制的航空发动机快速电磁阀控制仪设计

使用滞环控制方法实现快速电磁阀两端电压的脉宽调制,精确控制流过快速电磁阀的强激电流和维持电流的幅值,使用变频变占空比的方法控制流过快速电磁阀电流脉冲的占空比,具备输入过压、输入欠压和输出短路保护功能,设计了一款基于滞环控制的快速电磁阀控制仪。该快速电磁阀控制仪已经在航空发动机快速电磁阀及其主燃油控制附件的维修过程批量使用,杜绝了因控制器输入信号不稳定导致的航空发动机主燃油系统故障,且抗干扰能力强,能够预防维修过程人为差错,起到了提高航空快速电磁阀维修质量的作用。

“双环控制”视角下的公立医院高质量发展思考

公立医院是我国医疗服务体系的主体,是全面推进健康中国建设的重要力量。2021年6月,国务院办公厅发布《关于推动公立医院高质量发展的意见》,对公立医院高质量发展作出部署和要求,标志着公立医院进入了高质量发展的新阶段。各地各医院积极探索高质量发展的实践路径,推动公立医院高质量发展工作不断走深走实。文章基于“双环控制”理念,通过准确分析公立医院高质量发展过程中存在的“内外环”因素,并且思考公立医院应该如何利用好“双环”资源,能够更好地深入探讨促进公立医院高质量发展的思路与举措,助推公立医院高质量发展,为公立医院高质量发展提供理论依据。

航空发动机喷口闭环控制系统与调整方法研究

航空发动机喷口闭环控制检查调整耗时长,调整不当会影响航空发动机加力性能,使航空发动机出现喘振、加力爆燃、喷口烧蚀、低压转速超转等安全隐患。对此,分析了航空发动机喷口闭环控制系统的组成和工作原理,并对调整方法进行研究。针对检查中经常遇到的四种情况,分别给出了调整方法。

电子机械制动器分阶段闭环控制策略研究

为提高车辆制动时的可靠性与稳定性,提出了电子机械制动器的分阶段闭环控制策略,分析了制动器的分阶段工作特性,设计了各阶段的判别方法及控制策略。间隙消除阶段采用“转速-电流”双闭环控制,力跟随阶段采用“夹紧力-电流”双闭环控制,分离阶段采用“电机位置-转速-电流”三闭环控制,设计了基于前馈补偿的二阶线性自抗扰夹紧力控制器以提升夹紧力的响应速度与控制稳定性。仿真结果表明,所提策略与PID相比能够更好地完成制动过程,夹紧力的响应速度提高0.03 s,控制精度提升31.6%,超调减少37.5%,跟踪性能和抗扰性能也均有明显提高,验证了夹紧力控制器的优越性及所提策略的有效性。

基于闭环控制的电力自动化控制系统研究

文章结合电力系统运行状况,介绍了一种基于闭环控制的电力自动化控制系统,通过闭环控制满足智能管控的需求,实现电力系统运行自动化控制。该系统由基础层、数据层和控制层构成,文章对系统的组成架构及相关部分功能进行了设计,该系统的推广应用促进了电力系统管控的智能化发展和电力企业的数字化建设,提升了电力系统数据调度能力,有效实现了电力企业运营管理水平的提高,具有很好的应用前景和现实的应用价值。