一种基于离散时域模型的单相PWM整流器控制参数多目标优化设计方法

单相PWM整流器一般采用电压外环比例积分、电流内环比例谐振的双闭环控制方法,在实现交流侧高功率因数的同时稳定直流侧输出电压,因此受到国内外学者的广泛研究。然而,在内外环控制参数设计阶段,传统设计方法一般根据经验选取控制参数,参数选取范围较大,且无法量化评估控制参数的时域控制效果,导致参数优化整定困难。为此,该文提出一种基于离散时域模型的内外环控制参数多目标优化设计方法。首先,采用传统设计方法确定电压外环比例、积分控制参数以及电流内环比例、谐振控制参数的安全设计空间;然后,基于离散时域模型将安全设计空间正映射至控制参数的时域性能空间,实现电流内环控制参数对交流侧功率因数以及电压外环控制参数对直流侧电压超调量的量化评估。在此基础上,通过进一步约束性能目标得到性能优化设计空间,考虑内外环控制参数的耦合效应,对内外环性能优化设计空间进行重新组合,再将其映射至性能空间,得到内外环控制目标帕累托最优前沿下的最优设计空间,从中选取内外环控制参数的优化设计点,在典型工况下实验测得的交流侧功率因数为0.981 26,直流输出电压超调量绝对值为1.37%,证明了所提优化设计方法的正确性。

离散时域框架下的电网状态空间构建及应用

为了更高效、更便捷地获取电网特征值,提出一种基于离散时域模型(discrete time domain model,DTDM)的状态空间构建新方法,并给出稳定性判据。所提方法中元件能够被自然的线性化,每个求解单元里状态空间的构建简单高效。同时,所构建的状态空间能够一次性捕获更宽范围的信息且不受电气设备数学模型的限制,仅利用元件自身的DTDM与电网的连接拓扑便可得到系统完整的状态空间。所提方法对于特征值的计算简洁高效,能给出特征值的变化趋势,预测系统的稳定性变化。

引信ESA高压电路充电时间变化规律研究

研究电子安全系统(ESA)高压转换电路充电时间变化规律.采用离散时域方法建立高压转换电路数学模型,分析了高压转换电路频率、占空比、原边电感量以及匝比等设计参数对高压转换电路充电时间的影响,并进行了仿真和实验验证.结果表明,该数学模型能够反映出实际电路的变化趋势,当动态信号频率为100 kHz,占空比为0.55时,充电时间最短为75 ms.