误差补偿的永磁同步电机电流环解耦控制

针对矢量控制永磁同步电机电流环在动态调节过程中的相互耦合问题,提出一种基于电流误差的多项式交叉耦合补偿方案。以一阶延迟的电流环为目标,在经典的d轴和q轴电流反馈控制结构的基础上,设计基于电流误差的交叉耦合补偿控制器,采用误差零点的Taylor展开式进行纯积分补偿结构的逼近,减小电压饱和效应,得到多项式结构的补偿控制器,并据此进行了误差讨论。相对于基本的电流反馈控制,该方案能够更有效地实现d轴和q轴电流在动态调节过程中的控制,尤其是提高加速过程中电流的跟踪性能。仿真和实验结果验证了该方案的可行性。

基于前馈电流控制斜坡补偿的Boost功率因数校正零交越失真研究

该文提出了一种前馈电流控制的斜坡补偿方法,将该方法引入到临界导通Boost功率因数校正(PFC)转换器的设计中,以减小零交越失真问题,改善谐波电流和频率对系统的限制。基于临界导通Boost PFC转换器的拓扑结构,理论分析了前馈电流控制斜坡补偿技术对脉冲宽度调制(PWM)信号占空比的调制作用,推导出补偿斜率与输入线电压的关系式,迫使线电压零交越点附近的电流跟随电压变化。仿真和测试结果表明,该方法可有效抑制零交越失真现象,提高系统的动态性能,尤其在高频及轻负载情况下。测得Boost PFC转换器的总谐波失真(THD)仅为3.8%,功率因数0.988,负载调整率3%,线性调整率小于1%,效率达到97.3%。有效芯片面积为1.61×1.52 mm2。

有源电力滤波器电流环高性能补偿控制策略分析

文章对传统电流环PI控制器检测误差进行了详细的理论分析,指出了检测负载侧谐波电流的局限性,提出了一种电源侧电流前馈补偿的控制器。该控制器基本上可以做到谐波指令的无静差跟踪,具有良好的补偿性能,克服了传统检测负载侧谐波电流时PI控制器的缺陷,而且具有传统检测负载侧谐波电流的灵活性,即使负载谐波电流高于有源电力滤波器的容量,也能够基本上无静差输出,具有一定的理论意义和工程应用价值。理论分析和仿真验证了此种新型控制策略的正确性和有效性。

电力有源补偿及滞环电流跟踪控制研究

本文在对电力系统有源无功与谐波补偿的原理进行理论分析的基础上,运用其有关分析结果主要讨论一种电力有源滤波器主电路及变结构非线性控制系统的组成和工作原理,给出了一种变结构滞环电流跟踪控制的思路,通过Pspice软件对单相和三相系统进行了仿真研究,仿真结果证实了该系统及控制方法的正确性与可行性。

永磁同步电机电流环电压前馈解耦控制

电流环是构成高性能永磁同步电机伺服系统的根本,其动态响应特性直接关系到矢量控制策略的实现。针对实际控制系统中所采用的传统PI电流调节器忽略交直轴电流的耦合的问题,设计了以反馈电流和反馈速度为输入的电压前馈补偿的电流调节器。通过在矢量控制系统的仿真表明,采用电压前馈型电流调节器的系统相对于传统的PI电流调节器的系统,具有更好的动态特性、更快的响应速度。最后在基于TMS320F28335的永磁同步电机矢量控制系统上进行实验验证,实验结果进一步验证了仿真结果。

基于电流前馈补偿的双极式变流器控制策略

为了提高变流器DC/DC与DC/AC模块之间的协调控制,加强变流器系统的稳定性并提高动态响应速度,本文提出了一种基于电流前馈的新型控制算法,并应用于一个30 kVA双极式储能变流器实验平台。实验结果表明,该算法能够有效地降低在直流侧功率进行转换时对直流母线电压进行的冲击,并在很大程度上提高了双极式变流器的动态响应速度。

双环电流控制型PWM控制电路的斜坡补偿与实现

介绍双环电流控制型PWM控制电路的斜坡补偿原理与具体实现。

静止同步补偿器的双环控制系统设计

静止同步补偿器(STATCOM)的主要功能是支撑节点电压,同时直流侧电容电压稳定也是STATCOM装置安全运行的保证。介绍了STATCOM装置的数学模型和运行原理,提出了一种新的控制策略。采用电流前馈环节加比例积分(PI)调节系统控制直流电容电压,节点电压控制采用PI调节和一定的下垂比例因子组成的自动电压调整控制策略。详细探讨了控制系统的设计方法和过程。仿真以及7.5kV.A物理模型的实验结果表明,能够快速有效地将节点电压控制在允许的范围内波动,直流电容电压得到有效控制,证明了控制系统的正确性和控制器设计的有效性。

有源滤波器定频滞环电流控制新方法

提出了一种基于优化电压矢量的有源滤波器定频滞环电流控制新方法。该方法用一组滞环比较器判定参考电压矢量所在区域 ,并据此选择适当的两相开关独立地用定频滞环控制技术控制相应的相间电流 ,以实现良好的电流跟踪。这一方法的主要特点是无需估计系统阻抗参数即可用优化电压矢量实现定频滞环控制 ,因此既具有较高的直流电压利用率和较高的控制精度 ,又保持了稳定的开关频率 ,从而有效地提高了有源滤波器的综合性能。计算机仿真结果表明了本方法的有效性。

基于空间矢量双滞环策略的STATCOM直接电流控制方法

提出一种适用于STATCOM的直接电流控制新方法以减小开关频率和电流跟踪误差。该方法通过指令电流求导矩阵替代参考电压预测方法,能够准确判定参考电压矢量的位置,并根据误差电流矢量与双滞环阈值的大小选择优化的开关状态输出。与其它电流控制方法相比,基于空间矢量双滞环策略的直接电流控制方法可以保证无功电流的快速响应性能,同时有效降低开关频率。仿真与实验结果证明其良好的动静态性能。

有源滤波器滞环电流控制的矢量方法

提出了基于误差电流矢量和等效电源电压矢量的三相有源滤波器电流滞环控制的空间矢量模型 ,解决了滤波器的三相关联控制问题。利用模型中引入的误差六边形概念 ,将有源滤波器的空间矢量问题转化为平面解析问题 ,实现了逆变器状态的优化选择和控制 ,提高了系统的控制精度 ,降低了器件的开关频率。仿真结果验证了该方法的有效性。

并联有源滤波器的最优电压滞环电流控制

简要介绍了并联有源滤波器的原理及其普通滞环电流控制的特点 ,针对普通滞环电流控制方法的不足 ,提出并详细分析了一种最优电压滞环电流控制新方法。该方法的显著特点是通过识别参考电压矢量和电流误差矢量的区域控制滤波器的输出 ,避免了复杂计算和逆变器不必要的开关 ,并且快速、准确 。

统一电能质量控制器并联侧的改进双滞环电流控制策略研究

为提高统一电能质量控制器的电流控制策略水平,提出了一种基于最优电压空间矢量的有源电力滤波器双滞环电流控制方法。该方法先利用常规双滞环控制法,以参考电压矢量的空间分布和误差电流矢量的越界情况及所在区域为依据,给出最佳电压矢量输出,以快速控制相间误差电流。虽然该方法能保证了系统暂态过程中的响应速度,也显著降低了开关频率,但误差电流在内环时逆变器不动作导致统一电能质量控制器的补偿精确度有所降低。针对此问题,将自抗扰控制方法引入误差电流内环控制上,它将内环时系统内部模型的不确定性与系统的外部不确定性统一视为系统的未知干扰,通过扩张状态观测器来估计,然后利用非线性反馈控制律进行补偿,最后利用混沌粒子群优化算法对各个参数进行优化。该方法不需要精确地测量谐波,并且对于不同的典型负载、负荷侧电流大小和相位的变化都有很强的适应性,Matlab软件仿真和采用DSP硬件实验结果验证了所提出的电流控制方法的动静态性能和鲁棒性良好。

双馈风力发电机组网侧变换器电压空间矢量电流滞环控制

利用电压空间矢量滞环电流控制(VSM-HCC)和变速PI电压控制,实现了变速恒频(VSCF)双馈风力发电机组网侧变换器功率双向流动和直流侧电压稳定的控制目的。电压空间矢量调制方法的引入,降低了变换器的开关频率,同时也保留了滞环控制响应快、简单及鲁棒性好等优点。通过增加负载电流前馈补偿环节,提高了系统的响应速度,有效抑制了直流侧电压的波动。仿真验证了该控制策略比传统的双闭环PI控制对外部扰动有更好的自适应能力和良好的动态性能,并示出与VSCF双馈风力发电机组进行联调仿真的结果。

基于改进滞环电流控制策略的有源电力滤波器

分析了传统的有源电力滤波器补偿电流跟踪控制技术、固定环宽的滞环电流控制原理及其不足之处、控制系统误差与滞环环宽之间的联系,给出了环宽与系统开关频率、母线电压、主电路电感等参数之间的关系式。对固定环宽的滞环比较控制方法所存在的在电流过零点和顶点处补偿能力的不足的问题,提出了一种变环宽的滞环电流控制方法,该方法能够降低了系统的开关信号频率,提高电流的跟踪控制精度,减小系统的跟踪误差。采用PSIM软件,搭建器件模型进行了仿真实验,并对其开关信号和跟踪误差的结果进行了分析比较,理论分析和仿真实验结果表明了所提出的补偿电流跟踪控制方法的可行性和有效性。

采用滞环电流控制的三相并联型有源电力滤波器

文章提出一种三相并联型有源电力滤波器。采用指定谐波消除脉宽调制技术的检测电路不需模拟乘法器 ,参数调整方便。采用最高开关频率受限电流滞环控制器的控制电路简单 ,对负载参数变化不敏感。

数字控制延时对电流环解耦有效性的影响

分析数字控制延时对同步旋转坐标系下的两种电流解耦方法(电压前馈解耦和复系数PI控制器解耦)有效性的影响,揭示开关频率较低或控制频率较高情况下解耦失效的本质,进而提出通过延时补偿来有效抑制电流环的耦合,从电流环的解耦有效性、电流环的动态响应速度方面比较两种解耦方法的优劣。在相同的条件下,相比于电压前馈解耦方法,复系数PI控制器解耦方法的d、q轴电流耦合度大约是其50%,动态响应速度是其两倍。仿真和实验结果验证了理论分析的正确性。

非正常工况下矩阵整流器的前馈模糊补偿控制

在分析了三相输入电压正常工况下矩阵整流器的输入电流空间矢量调制算法后,针对输入电压在非正常工况下将会对输出直流电压波形产生影响的问题,提出一种带前馈模糊补偿控制策略的输入电流空间矢量调制算法,通过检测和实时计算电压矢量的模并与正常值进行比较,采用模糊控制动态调整当前控制周期的调制系数,保证输出电压的稳定。详细介绍了该补偿策略的工作原理,建立仿真模型和研制试验样机,仿真和实验结果验证了补偿控制策略的可行性和有效性。

并联有源电力滤波器电流滞环比较控制方法研究

基于指令电流信号的瞬时无功功率理论检测方法,对并联有源电力滤波器电流滞环比较控制方法进行分析提出了一种基于电流的SAPF滞环控制方法,该方法可以根据SAPF补偿效果的工程需要以及可控电力电子元件的开关频率限制性,选择择适当的阈值.为了验证该方法的可行性,进行了MATLAB仿真实验.仿真结果表明,电流滞环控制方法可减少计算量及计算误差,提高反应速度,并可根据需要调节跟踪精度.

基于前馈补偿的谐波电流抑制方法

本研究是建立在双三相永磁同步电机(PMSM)的基础上,对谐波子平面的谐波电流进行分析,结合准比例谐振控制(QPR),提出前馈控制,对谐波子平面上产生的谐波电流进行抑制。采用新的坐标变换理论,将z1-z2子平面上5、7次谐波电流变换到旋转坐标系下的6次交流量,采用准PR对该六次交流量进行抑制,同时,采用另一种新的坐标变换,将5、7交流量转化为直流量,用低通滤波器进行提取,计算补偿电压进行前馈补偿。仿真表明,采用该方法可以较好的抑制谐波电流,降低电机损耗。