基于改进型双模分数阶重复控制器的高速磁悬浮电机谐波电流抑制

主动磁悬浮轴承系统的转子不平衡和传感器跳动会使系统产生谐波电流,从而导致谐波振动。重复控制器能同时抑制同频和倍频谐波,但传统重复控制器必须确保控制系统的采样频率与实际转频之比为整数,极大地限制了其适用性。为解决此问题,设计了一种改进型双模分数阶重复控制器。采用拉格朗日插值法将分数阶变为整数,解决了重复控制的非整数延迟问题;通过双支路独立地消除奇偶次谐波,第1次、2次、3次、4次和5次谐波分别降低了87.9%、61.3%、86.9%、36.9%和85.3%。仿真和试验结果验证了改进型重复控制器对谐波电流抑制的精确性和有效性。

车用电机控制器母线2次载波电流监测模型

新能源汽车电机控制器工作时,功率器件常处于高频开断状态,导致电池与电机控制器间的直流母线上产生2倍PWM载波频次的电流谐波,针对该谐波引起的系统效率降低、控制能力下降及电气安全问题,提出一种基于控制系统建模的谐波监测模型。为提升模型系统的精度、稳定性,首先分析2次载波电流产生机理与车用电机全域高效运行控制原理,利用Matlab/fmincon非线性规划函数,设计高效、准确的转矩-转速二维驱动电流查表算法,并基于Matlab/Simulink环境建立车用电机控制系统电路模型。通过仿真和实验证明,所建模型在电机全工况域内,可以有效监测直流母线2次载波电流的变化特性,并具有很高的精度,且模型与算法结构简单,成本低,易于实现,具有很高的工程应用价值。

基于数字信号处理器控制的新型全桥移相式零电压零电流开关PWM DC-DC变换器

针对传统的全桥移相式零电压零电流开关(ZVZCS)PWM DC-DC变换器在实现滞后桥臂开关管零电流开关(ZCS)的过程中,存在着辅助谐振电路附加损耗较大、软开关实现方式复杂以及功率开关管电压和电流应力高等缺点,提出了一种通过辅助无源钳位网络来实现软开关的新型全桥ZVZCS PWM DC-DC变换器。分析了变换器的软开关实现原理,并采用TMS320F240 DSP作为控制芯片,设计了变换器数字控制系统。通过一台0.8kW,60kHz的样机验证了这种基于数字控制的软开关变换器相关理论的正确性。

永磁同步电机新型趋近律滑模控制器设计

针对传统指数趋近律因函数不连续性引起抖振、趋近速度与抖振抑制之间无法同时满足高性能控制系统要求的问题,提出基于系统状态变量的新型滑模趋近律,并应用于永磁同步电机速度、电流控制器中。趋近律引入系统状态变量幂次项和状态变量的双曲正弦值,使系统状态变量以等速和指数2种速率趋向切换面,可以加快系统到达切换面的速度,当系统接近切换面时,指数项接近于0,等速项开始起关键作用,对系统的抖振进行抑制。同时采用双曲正切开关函数替代符号函数,以去除因函数的不连续性所引起的抖振问题。既能提高系统到达滑模面的速度,又能有效抑制固有抖振,提升系统的动态性能。仿真和实验结果表明,新型趋近律相比于传统指数趋近律能够有效降低永磁同步电机启动时转速超调,提高系统的响应速度,抑制系统的抖振。

基于直流电流瞬时微分的特高压直流分层接入系统非故障层换相失败预防控制策略

在特高压直流分层接入系统中,由于层间耦合作用,某一层交流系统发生故障可能导致非故障层换流器发生换相失败。为此,考虑到故障过程直流电流的变化,提出一种基于直流电流瞬时微分的换相失败预防控制策略。该策略基于故障后直流电流的变化特性,得到换相电流时间面积控制中触发角修正量,代替原有换相失败预防控制,提高非故障层换相失败预防控制的启动精度;同时基于电流预测量和等效直流输入电阻动态调整低压限流控制器的指令值,提高其响应速度。在PSCAD/EMTDC中搭建仿真模型对不同工况下所提控制策略进行验证。结果表明,该策略可降低高低端换流器同时发生换相失败的风险,改善故障后系统的运行性能。

32位数字信号控制器电磁敏感度分析

研究了传导电磁干扰下,数字信号控制器的电磁抗扰性能预测与分析。针对一种典型32位数字信号控制器,设计了基于直接功率注入法的敏感度测试平台,测试得到了敏感度阈值;并通过S参数测量、输入输出缓冲器信息规范(IBIS)参数提取,建立了集总参数的电磁敏感度仿真预测模型。模型仿真结果与测试结果在10 MHz到1GHz内具有较好的一致性。

数字信号处理器在统一潮流控制器实验装置中的应用

介绍了数字信号处理器的基本结构和功能及其在统一潮流控制器实验装置中的应用。针对数字信号处理器与其他微处理器的不同之处，文中着重介绍了等待状态发生逻辑电路及数字信号处理器与外部芯片的数据接口电路。

数字信号控制器电磁敏感度的环境温度影响研究

针对典型数字信号控制器(Digital Signal Controller,DSC)的电磁兼容问题,提出了电磁特性与温度特性相结合的分析方法,研究了环境温度对其传导电磁敏感度的影响.结合电磁敏感度行为级模型结构,分析了电磁干扰的作用机制,导出了DSC中金属-氧化物-半导体(Metal-Oxide-Semiconductor,MOS)器件阈值电压和迁移率随环境温度的变化关系;利用直接功率注入与环境温度联合控制技术,从实验和仿真两个方面分析了模型各部分特征参数在不同温度下的变化,揭示了电磁敏感度在不同环境温度下变化的内在因素,并测试了不同温度下典型DSC的电磁敏感度阈值.结果表明,DSC敏感度行为单元中MOS器件阈值电压和迁移率在不同温度下的变化,会造成其电磁敏感度随环境温度产生显著漂移.

基于dsPIC30F6014数字信号控制器的CAN节点设计

本文介绍了一种新型数字信号控制器dsPIC30F6014在CAN节点设计过程中的硬件和软件实现过程。该方案系统集成度高、硬件简单、工作可靠具有很好的推广价值。

基于高性能数字信号控制器的油田注水系统设计

介绍一种基于高性能数字信号控制器的恒压注水控制系统设计,给出该控制系统的硬件结构图和测控程序流程图。投产结果表明,该控制系统有较强的环境适应性和良好的系统特性,它能够平稳控制注水压力和注水量,同时可以提高注水机组泵的效率,降低系统的能耗,不仅能节省大量的资金,改善整个管网的水力条件,而且能提高油田的产出率,具有广泛的应用前景。

含电流型潮流控制器的柔性直流电网故障电流抑制特性分析

为有效抑制多端柔性直流电网的短路电流,提出基于限流贡献度的电流型潮流控制器(CFC)故障抑制特性量化方法,以分析CFC参数对故障电流的影响。首先,分析了由全桥开关与电容器并联组成的桥式拓扑结构CFC的工作特性,提出了在故障发生时故障限流控制模式下的控制策略,以及与直流断路器协调配合的动作时序。然后,构建含CFC限流的直流电网等效电路,推导了故障发生各阶段电流的解析表达式。在此基础上,提出CFC限流贡献度的分析方法,研究CFC不同参数和动作时序下对柔性直流故障电流的抑制特性。

数字信号控制器的中断系统分析与实现方法

数字信号控制器(DSC)具有数字信号处理能力和MCU控制接口,其中断系统功能非常丰富,这为应用带来方便,同时也带来设置的复杂性。本文以MC56F8257为例,详细分析DSC中断系统及其设置方法;以MC56F8257中的QSCI模块中断及CAN模块中断为例,从不带中断优先级、带中断优先级和优先级嵌套三个方面,分析DSC中断设置过程及响应结果。分析结果进一步验证DSC中断具有优先级及屏蔽等特点,为推广DSC芯片的应用提供指导。

用数字信号处理器实现的短波自适应选频控制器

结合短波自适应选频的工作原理，利用ＤＳＰ（数字信号处理）芯片，实现了短波自适应选频的硬件结构和软件，并给出了室内及实际线路的试验结果．多次实际线路试验表明：该控制器能够在预置的频率中选出最佳频道，且符合美国军标ＭＩＬ－ＳＴＤ－１８８－１４１Ａ．

基于数字信号控制器的无刷直流电机控制器

无刷直流电机的良好特性与其控制器的性能密切相关。介绍基于Microchip公司的数字信号控制器(DSC)dsPIC30F2010设计的300V无刷直流电机的控制器,阐述了利用这种DSC控制无刷直流电机的原理,详细介绍了该控制器的硬件结构与软件流程。实验结果证明了该控制器的可行性。

一种新型数字信号处理控制器及其应用

在比较单片机与DSP特点的基础上,介绍了dsPIC的特点,分析它的接口功能及应用场合。最后给出dsPIC数字信号处理控制器在电机控制及汽车电子应用的实例。

基于dsPIC数字信号控制器的抽油机远程监控系统设计

现有油田监控系统存在复杂度高、维护困难和通信盲区等问题,针对这一状况设计了一种基于无线传感器网络的油井监控系统。采用数字信号控制器dsPIC30F4013构建基于ZigBee协议的无线监测网络。现场应用表明,该系统可实现油田生产管理的信息化和自动化。

混合式潮流控制器关键参数设计与控制策略研究

随着分布式光伏等新能源接入电网的规模快速增长,给新能源电力汇聚、疏散、消纳和电网潮流优化控制带来严峻挑战。基于电力电子技术的柔性交流输电系统装置可有效提升输电网络的传输容量,由大容量Sen变压器(sen transformer,ST)和小容量统一潮流控制器(unified power flow controller,UPFC)组成的混合式潮流控制器(hybrid unified power flow controller,HPFC)在实现潮流连续调节的基础上,能够有效提升装置的经济性,具有很好的应用前景。为了确保HPFC调节潮流的准确性和可靠性,给出了HPFC容量分配的一般性方法及其主电路参数确定方法;为解决ST机械有载分接开关和UPFC电力电子开关二者响应速度的协调问题,提出了一种基于预测电流控制的潮流控制策略,并在Simulink中搭建220 kV双回线路及三机九节点系统进行仿真。仿真结果验证了HPFC容量分配方法正确有效,且预测电流控制策略能够合理计算抽头位置,减缓过渡电流对HPFC控制系统的冲击,使系统功率快速调节至目标值。

电动汽车电机控制器母线电容纹波电流研究

在电动汽车电机控制器中,由于电机负载电流的变化和功率器件高频开关的影响,在直流母线上会产生纹波电流,纹波电流通过直流母线电容,会导致母线电容发热,纹波电流过大会引起电容发热严重,直接影响电容使用寿命。本文通过对电机控制器建立Matlab/Simulink仿真模型,分析了母线电容上纹波电流波形特征,同时分析了纹波电流影响因素,最后介绍了母线电容关键电气参数,结合纹波电流影响因素,对母线电容选型匹配提供参考。

高压级联SVG电流PR控制策略

对SVG在出现无功阶跃扰动时的补偿控制进行深入研究。SVG在无功功率调节时,如果出现阶跃扰动,无功功率的调节会直接影响有功功率的调节,这是因为传统的旋转坐标系控制方法对于有功功率和无功功率的控制环路之间存在耦合关系。为此,文中引入了有功和无功的解耦控制。另外,无功的阶跃信号会引起直流母线电压的突变,故将直流分量引入装置侧输出电流的值,并将这个直流分量滤除,保证控制的稳定性。最后在仿真的基础上,以光伏电站为背景对所提方法进行现场验证,结果充分证明了该算法的有效性。

基于数字信号控制器的电动车用开关磁阻电机控制系统设计

以一台三相12/8结构开关磁阻电机(SRM)为对象,设计了一套基于dsPIC30f2010数字信号控制器(DSC)的电动车用SRM控制系统,根据电动车的性能指标给出了系统的功率变换器、控制策略和软硬件设计,最后进行了装车试验。试验表明该系统运行可靠,性能优良。