基于并网逆变器的级联线性自抗扰控制策略

在LCL型逆变器的电流控制中,针对传统的线性自抗扰控制(linearactive disturbance rejection control,LADRC)策略对干扰估计精度不足的问题,提出一种具有模型补偿项的级联线性自抗扰控制策略。通过分析系统总干扰放大系数对线性扩张状态观测器(linear extended state observer,LESO)干扰估计能力的影响,建立了具有级联结构的LADRC控制器,该控制器有效降低了系统总干扰的放大系数,提升了系统的抗干扰能力。为避免对LCL系统中的一部分可直接测量的干扰进行估计,在LADRC控制器中加入模型补偿项,进一步提高了LESO对干扰的估计精度。最后,控制器采用反步法来设计,以保证闭环系统的稳定性。在此基础上,基于Lyapunov稳定性定理证明了闭环系统的跟踪误差可达到任意小。仿真及实验对比传统LADRC策略验证了所提方法的有效性和优越性。

改进型线性自抗扰控制的微网逆变器控制

针对传统微网运行中逆变器控制以传统PI控制为基础控制策略抗扰效果不足的问题,采用自抗扰控制策略优化控制系统内环部分的控制,由于新能源发电系统的大规模接入导致微网运行在弱电网条件下,为了提升控制系统的扰动估计以及电网系统中扰动对于微网控制性能的影响,对传统自抗扰控制改进,提出级联型自抗扰控制策略。从频域部分分析了级联型自抗扰控制动态响应以及扰动抑制的效果都优于线性自抗扰控制。仿真实验结果表明,优化的控制策略对电网电压跌落、高电网阻抗有更好的效果,可平滑过渡并/离网切换出现的电流跳变。所提策略有更好的稳定性及鲁棒性。

基于三相变流系统的级联改进自抗扰控制策略

针对LCL型变流系统存在的谐波谐振现象和系统稳定运行问题,提出一种基于级联改进自抗扰的变流器控制策略。首先,建立三相LCL型变流器在dq坐标系下的数学模型;然后,在线性自抗扰控制(LADRC)策略基础上引入观测器解耦设计方法,形成改进自抗扰控制策略,提升系统对谐波谐振现象的抵抗能力;最后,形成改进自抗扰和传统自抗扰相结合的双闭环控制策略,并搭建仿真模型进行验证。仿真结果表明,相较于传统三阶自抗扰和比例积分控制,级联改进自抗扰控制下的系统具备更佳的谐波谐振抑制效果与稳定能力。

具有输入约束和输出噪声的不确定系统级联线性自抗扰控制

针对一类具有输入约束和输出噪声的SISO(Single input single output)不确定非线性系统,提出了一种基于误差补偿和工程滤波的抗饱和级联线性自抗扰控制(Linear active disturbance rejection control,LADRC)方法.首先针对高频量测噪声,分析了线性扩张状态观测器(Linear extended state observer,LESO)对噪声的放大机理及其与观测器增益的定量关系,进而设计了一种基于工程滤波器的级联LADRC方法,在滤除噪声的同时有效补偿了因滤波所造成的输出幅值和相位损失,确保了闭环系统的跟踪精度.然后继续考虑输入饱和的问题,利用LADRC的实时估计/补偿能力,通过将饱和差值信号引入LESO,设计了一种基于误差补偿的抗饱和LADRC方法,有效减小了系统设计控制量,避免了系统长时间陷入饱和.通过实时仿真比较,验证了所提出方法的有效性.

基于永磁同步电机的工业缝纫机快速精确定位研究

针对工业缝纫机总是处于频繁的快速起动/停止运动方式,其加、减速过程对机器的性能影响很大,其快速精确定位技术是工业缝纫机的关键、难点。提出把级联自抗扰控制引入到基于永磁同步电动机的工业缝纫机伺服控制系统中。通过仿真验证,该方法能在电机允许的转矩范围内有效挖掘电机的柔性加减速潜力,实现电机的快速精确定位,对提升工作效率、提高产品质量有着重要意义。