Z源逆变器的电压电流双闭环控制

提出了Z源逆变器的电压电流双闭环控制方法,分析了Z源逆变器控制系统的建模,并在此基础上设计了Z源逆变器双闭环控制系统的调节器。Z源逆变器双环控制的电流内环调节器采用比例环节,以提高内环的开环增益;电压外环调节器采用PID环节,以在系统稳定的条件下增加其带宽。由于Z源逆变器是三相三线制系统,所以在实现控制系统时引入了Clarke变换,从而实现了三相三线制的解耦。仿真和实验证明了Z源逆变器的电压电流双闭环控制方法的正确性。

Quasi-Z源逆变器电压电流双闭环控制系统研究

Quasi-Z源逆变器是在Z源逆变器的基础上提出来的新型电路拓扑结构,它除具有Z源逆变器的各种优点外,还降低了逆变器无源器件的电压电流额定值,而且使逆变器的输入电流变得连续,具有很好的应用前景。分析了Quasi-Z源逆变器的工作原理,建立了它的小信号模型,并设计了Quasi-Z源逆变器的电压电流双闭环控制系统。实现了对直流母线电压峰值的间接控制,能克服输入电压变化、负载变化等扰动的影响,使输出电压始终保持恒定,具有良好的动态性能和稳态性能。通过仿真验证了所建模型的准确性以及控制系统的有效性。

基于四元数的永磁动量球位置/电流双闭环控制

永磁动量球运动范围大,采用欧拉角描述其姿态时,容易产生奇点。该文采用四元数作为姿态描述量,结合刚体转动动力学方程,得到了永磁动量球动力学模型;利用球谐函数便于进行旋转变换的优点,采用球谐函数来描述永磁动量球的电磁转矩模型。永磁动量球在运行过程中,环境温度会逐渐升高,电磁参数会产生变化,为了保证其较好的动态性能,该文采用位置/电流双闭环的控制方法,即位置环采用线性自抗扰控制,实现扰动动态补偿,提高永磁动量球的快速性和动态响应能力;电流环采用比例积分控制,实现电流稳定跟踪电流给定,提高永磁动量球的快速性和动态响应能力。仿真结果表明基于电流/位置双闭环控制比单独自抗扰控制方法具有更好的跟随性能。

电流双闭环控制下电机驱动动态仿真

为了更直观地了解电流双闭环控制下电机驱动的运作原理,提出了一种电流双闭环控制下电机驱动动态模拟方法,对电机的启动架构与运行原理进行分析,将电机驱动内的两种临近的磁极组成一对磁极,研究电机驱动的拓扑架构,从而得到驱动的工作原理,依靠上述得到的信息构建电机驱动的数学模型,将相电流当作电机状态空间的变量,构建电机振动台的误差模型,调整动态模拟时存在的微小误差,将上述中的两种模型组合,并对电机驱动进行动态模拟。仿真结果证明,所提方法模拟误差较小,效率更高,结果较为理想。

逆变器双闭环入网低电流控制方法仿真

为了提高低输入电压逆变器的稳定性以及电能质量,研究双闭环入网电流控制方法。构建低输入电压逆变器数学模型与电压电流微分方程,采用阻抗分析方法分析低输入电压逆变器的稳定性,设定低输入电压逆变器稳定条件;根据分析结果将LCL型滤波器引入电流控制中,设计LCL型滤波器的电感、谐波电容、谐振频率、谐波衰减以及阻尼电阻,通过LCL型滤波器完成低电流控制。仿真结果表明,所提方法的电流跟踪精度高、鲁棒性高、抗谐波能力强,验证了该方法的有效性。

采用LCL滤波器的并网逆变器双闭环入网电流控制技术

并网逆变器采用LCL滤波对高次谐波衰减效果显著,而且在低开关频率和电感较小的情况下较单电感滤波具有明显的优势。但是,LCL为无阻尼3阶系统,易发生谐振。研究采用并网电流和电容电流双闭环控制策略对并网电流进行控制,采用电容电流闭环增加系统阻尼,从而可抑制系统振荡,增加系统稳定性。对电流双闭环方案进行系统建模和稳定性分析,并进行仿真验证。最后,采用电流双闭环控制策略进行并网实验,实验结果表明,该方案可有效地避免进网电流谐振和实现进网电流的高功率因数。

单相LCL并网逆变器双电流闭环控制仿真研究

采用LCL滤波方式的并网逆变器具有高频衰减特性,滤波效果优于单电感滤波方式。但是LCL滤波器为无阻尼三阶系统,易发生谐振。传统的解决方法是在电容支路串入电阻增加系统阻尼,虽然可以减小谐振,但却增加了额外损耗。文中采用并网电流和电容电流双闭环的方法增加系统阻尼,对电流双闭环方案进行系统建模和稳定性分析,并用MATLAB软件进行仿真验证。结果表明该方案可抑制系统振荡,提高系统稳定性。

不对称电网电压条件下直驱永磁风力发电机组并网逆变器的双电流闭环控制策略的研究

在分析不对称电网电压条件下直驱永磁风力发电机组并网逆变器的数学模型和直流母线电压波动机理的基础上,提出了正负序双电流闭环控制策略,并将陷波器应用于传统锁相环控制算法中,完成风力发电机组在电网发生不对称故障下的不脱网运行。在PSCAD/EMTDC环境下建立基于IGBT背靠背变频器的1.5MW永磁直驱风力发电系统仿真模型,仿真结果表明,该系统能够实现最大风能跟踪,并且在电网不对称故障下,该控制策略成功地抑制了直流母线电压的升高,增强不对称电网故障下直驱永磁风力发电系统的不间断运行能力。

基于改进的PR调节的单相LCL双闭环电流控制并网逆变器的研究

LCL滤波器具有滤波特性能好、体积小的优势,被越来越广泛地应用于单相并网逆变器中,但由于其电容支路极易产生谐振,对控制电路设计不利。目前可采用多种控制策略来解决上述问题。其中,单环并网电流控制策略是严重欠阻尼系统,谐振尖峰的存在会引起电流波形畸变,PI调节器并不能使闭环系统稳定,PR调节器通过增加特定频率的电流回路增益来抑制谐波误差,但频率漂移影响和控制系统的带宽。本文采用双环电流控制策略,提出一种频率跟随的PR控制器。试验结果表明,该策略能有效解决逆变器在电网频率波动情况下进网电流谐振和进网电流的功率因数问题。

基于神经网络自适应的双电流闭环联合控制策略研究

在分析了双电流闭环控制策略不足的基础上,提出了一种基于神经网络自适应的双电流闭环联合控制策略,该策略利用神经网络技术对控制器参数进行实时自适应调整,提高了控制器运行效率,优化了整个双电流闭环控制结构。在不对称故障下的仿真实验表明,该控制策略能够消除直流侧电压波动和削弱直流侧电压纹波分量,系统动态响应快、控制效果好。

电网不对称故障下直驱永磁风电机组并网逆变器的双电流闭环控制策略研究

在分析不对称电网电压条件下直驱永磁风力发电机组并网逆变器数学模型的基础上,提出了正负序双电流闭环控制策略,完成风力发电机组在电网发生不对称故障下的不脱网运行.在PSCAD/EMTDC环境下建立基于IGBT背靠背变频器的1.5 MW永磁直驱风力发电系统仿真模型,仿真结果证明该控制策略的可行性.

变频器输出双闭环神经元解耦控制研究

为提高变频器的抗扰能力和输出电压电流的质量,针对传统闭环控制精度不高,鲁棒性不强等缺点,提出一种改进型的神经元解耦控制的电压电流双闭环控制方案,利用电压外环实现对输出电压的稳定控制,电流内环实现对输出电流的控制,电压环包含负载电流前馈及输出滤波电容电流解耦,电流环包含输出电压前馈及输出滤波电感电压解耦,利用神经元PID控制器的自适应调节能力,系统能够有效地抵抗输入及负载上的各种扰动,通过SIMULINK仿真分析,这种控制策略相对于常规的单闭环控制和双闭环PID控制,输出电压波形畸变小,动态响应快,超调小,有很好的负载适应能力。

单相LCL滤波器并网逆变器双闭环控制的研究

介绍了带电网电压前馈的电网电流外环、电容电流内环的双闭环控制策略。在滤波参数设计的基础上搭建了仿真模型,分析了控制器参数对动态性能的影响。基于理论分析,给出一种快速设计控制器的方法。仿真结果表明,该方案不仅能有效控制逆变器入网电流,而且抗电网电压扰动能力强。

基于双闭环的高功率因数单-三相电源的研究

介绍了一种利用民用220V单相交流电源变换为三相220V交流电源的研究方法。系统由前级APFC电路和后级电压型逆变电路组成。前级APFC电路由单相不可控整流器和Boost电路组成,采用电压-电流双闭环的控制方法,旨在实现单位功率因数和为后级逆变提供稳定直流电压;后级电压型逆变电路采用SVPWM控制策略,极大的提高了直流母线的利用率。并建立了Simulink仿真模型,仿真结果证明了所提出的三相电源具有很好的动态性能和抗干扰能力。

SHAPF的电流控制策略及参数设计

为了实现并联混合型有源电力滤波器(SHAPF)高补偿性能的要求,提出一种SHAPF电流双闭环控制策略。利用基波电流环为谐波电流环控制器提供阻尼项,实现有源阻尼的同时减少一组传感器,降低系统复杂度。分析了SHAPF的滤波特性,并给出了SHAPF系统配置的参数设计方法。分析了电流双闭环控制器在离散系统中的稳定性条件,并给出了控制器参数设计方法。搭建了SHAPF的仿真模型与实验样机。结果表明SHAPF具备良好的谐波补偿性能,验证了电流双闭环控制策略及参数设计的合理性。

基于非线性自抗扰控制的双闭环PMSM速度控制策略研究

针对在传统PI控制策略下永磁同步电机伺服系统中存在转速易超调和抗扰能力差等问题,提出一种基于非线性自抗扰控制的双闭环永磁同步电机速度控制策略。在速度环和电流环中将传统的PI控制器替换为非线性自抗扰控制器,分别设计转速环和电流环的非线性自抗扰控制器。在转速环中,利用跟踪-微分器解决响应快速性和超调之间的矛盾;引入二阶扩张状态观测器,对扰动进行估计并补偿;通过非线性状态误差反馈控制律,提高系统的控制精度。在电流环中,通过引入自抗扰控制中最核心的扩张状态观测器,减小未知扰动对系统的影响。仿真结果表明,系统具有响应快、无超调、抗扰能力强的特点,对负载、转速变化具有较强的鲁棒性,验证了该控制策略的有效性。

基于对称优化的SVPWM双闭环逆变器

为了使逆变器输出电压为谐波含量很小的正弦波,并获得较高的直流母线电压利用率,在控制策略上选择了电压空间矢量脉宽调制(SVPWM),并利用空间矢量对称性对计算过程进行了简单优化。为了获得稳定的输出电压波形,本文应用了电压电流双闭环控制的PWM三相逆变器,输出电压和输出电流分别通过电压外环和电流内环实现稳定控制。这种控制方法有效改善了系统的抗干扰能力和动态响应。MATLAB的仿真结果证明了该控制方法的正确性和高效性。

LCL型并网逆变器双闭环控制方法的研究

在并网逆变器中,LCL滤波较L滤波具有更好的滤波效果,但LCL型并网逆变器为三阶系统,在谐振频率处存在谐振尖峰,易发生谐振,采用入网电流直接闭环控制很难抑制谐振尖峰。采用电容串联电阻的无源阻尼方法,能抑制阻尼,但损耗较大。针对该情况,提出并网电流瞬时值外环,电容电流瞬时值内环的双环控制方法。在理论方面详细分析了电容电流内环能够抑制谐振尖峰,提高系统稳定性,入网电流外环能够实现对入网电流的直接控制。通过仿真和实验,结果表明该方法能够有效抑制电网电流谐振,提高并网电流的稳态控制精度。

基于PWM整流器的双闭环控制系统的研究

为了倡导"低碳生活",许多节能电子产品进入市场。研究设计了一款节能PWM整流器,采用一种新颖的双闭环控制系统,能够有效抑制电网侧的低次谐波,提高输出直流电能的质量,实现网侧电压,电流同相位,达到单位功率因素整流的目的,体现节能减排的理念。

基于双闭环交错并联高压Boost的研究

双向DC-DC是新能源汽车电池连接驱动器的重要组成部分,用于为汽车在不同的工况下提供不同的电压.三相交错并联双向DC/DC结构简单,电流纹波系数小可以为驱动器提供稳定的电压,提高电动汽车的效率,提升续航里程.本文主要研究Boost模式电压外环电流独立内环环路的设计,计算相应的PI值,最后在Simulink建立系统的仿真模型,对不同工况下系统的输入输出进行分析,验证了系统的抗干扰和均流能力.