采用最大误差电流调节的四桥臂三相逆变器

介绍了四桥臂三相逆变器的结构 ,其三相负载可以是平衡的或不平衡的、线性的或非线性的。由于第四桥臂的加入 ,控制变得复杂。提出了一种最大误差电流调节方案 ,该方案易于实现并能带任意负载。

三电平逆变器简化SVPWM策略及其误差电流分析

对于三电平逆变器,传统的空间矢量脉宽调制(space vector pulse width modulation,SVPWM)方法需要进行大量的三角函数计算及参考矢量扇区判定,增加了控制器的运算时间,若考虑中点电位平衡的问题,算法复杂度将进一步增加,另外,目前缺乏简单有效的对不同SVPWM策略下逆变器输出波形质量的评价方法。为此,在60°坐标系SVPWM策略基础上,提出一种采用二分法的简化调制策略,该策略通过二分法快速搜索参考矢量所在位置,通过动态调整冗余小矢量作用时间,控制流经逆变器中线电流,从而实现中点电位平衡控制;最后基于矢量法对SVPWM策略下三电平逆变器输出误差电流进行了分析。仿真结果表明,该SVPWM策略避免了三角函数计算,较60°坐标系SVPWM策略运算时间也有所降低,并可实现精细化中点电位平衡控制。

基于误差电流的同步调相机励磁系统晶闸管开路故障诊断

同步调相机励磁系统晶闸管开路故障会严重威胁特高压直流输电系统的安全稳定运行。为了提高同步调相机励磁系统的可靠性,要求可以快速检测开路故障的发生,并准确定位故障管的位置。为此,提出基于误差电流的同步调相机励磁系统晶闸管开路故障诊断方法。该方法利用支路误差电流进行故障诊断,具有检测速度快、鲁棒性强等优点。首先,计算出支路误差电流;其次,基于支路误差电流得到用于故障检测的变量,以检测故障的发生;最后,通过用于故障定位的标志来定位故障管位置。该方法可以诊断出单管及两管共78种故障情况。实验结果验证了上述故障诊断方法的有效性。

基于误差电流最优的三相四开关有源电力滤波器空间矢量控制方法

为提高容错三相四开关有源电力滤波器谐波补偿性能,提出一种改进型三相四开关有源电力滤波器的SVPWM控制方法。与传统SVPWM控制方法以电流误差量变化率为控制目标不同,该方法以误差电流最优为控制目标,首先计算出实时基本电压矢量,然后结合指令电流和误差电流计算出最佳输出参考电压,使控制目标电流误差量减小至零。相比传统SVPWM控制方法,该方法能有效降低三相四开关有源滤波器输出电流与指令电流的误差量,提高谐波补偿性能;同时易于DSP数字化实现,最后仿真结果验证了本文算法的有效性。

基于MPC的PMSM转矩电流误差控制研究

针对占空比双矢量模型预测电流控制方法采取无差拍思想计算占空比时,周期内较大的电流误差导致转矩脉动严重的问题,提出了一种矢量切换的方法。所提方法不以无差拍思想下转矩电流预测值与参考值相等为控制目标,而是通过改变电压矢量的切换时刻并保证电流误差正负对称相等,实现了降低转矩电流控制误差的目的。通过推导占空比,对比分析了矢量切换前后单个控制周期内的最大电流误差。并在Simulink仿真平台上验证了矢量切换方法,同时与占空比双矢量方法进行对比。结果表明矢量切换方法能有效减小周期内转矩电流跟踪误差,实现了每个周期过程最优控制。

基于预测误差补偿的PMSM预测电流控制

为解决永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)模型预测电流控制(model predictive control,MPC)参数鲁棒性差的问题,提出一种电流预测误差的补偿策略。首先,引入PMSM局部模型,并采用滑模观测器得到局部模型变量;其次,利用局部模型在一个控制周期内计算出所有电压矢量对应的电流预测误差;最后,采用估计的电流预测误差在线修正预测模型,保证在参数扰动时的预测电流精度。仿真结果证明,相比于传统的MPC,所提出的方法几乎不再受模型参数的影响,在确保控制性能的前提下有效地提高参数鲁棒性。

基于转矩跟踪电流误差校正的压缩机转速脉动抑制算法研究

针对空调用永磁压缩机在低频运行中存在转速脉动大、振动噪声高等问题,提出一种基于转矩跟踪电流误差校正的压缩机转速脉动抑制算法。首先对压缩机的周期性转速脉动进行分析,并根据转速脉动特性建立转速环控制系统模型。然后引入迭代学习算法,获得转矩跟踪电流,在此基础上,提出特征滤波函数,用来提取转矩跟踪电流基波分量,有效抑制特定次频率的转速脉动,同时引入转矩跟踪电流误差校正律,对转矩跟踪电流与参考交轴电流的误差进行校正,进一步获得前馈补偿电流,并施加到参考交轴电流中,可以消除传统迭代学习转矩跟踪电流存在的误差累积,跟踪性能好。最后,在空调压缩机实验平台上对算法进行验证,实验结果表明,所提算法可以显著抑制压缩机的转速脉动。

基于电流检测误差补偿的嵌入式永磁同步电动机无位置传感器控制实验平台设计

对基于高频脉振电压注入法的无位置传感器控制策略而言,转速和转子位置的准确估计十分重要。在传统高频脉振电压注入法的基础上,针对电流检测误差问题,提出一种电流检测误差补偿方法。该方法在传统位置观测器的基础上,增加了参数自适应陷波器环节,通过实时参数修订,消除位置观测器中由电流检测误差引起的二次谐波,提高转速和转子位置估计的准确性。采用品质因数更高的二阶广义积分器提取高频电流,改善控制系统的动态性能。通过搭建实验平台验证了所提补偿方法的可行性。

基于电池电流误差的微网能量管理控制研究

为解决微电网混合储能系统中超级电容器荷电状态限值管理期间对蓄电池正常工作及直流母线电压的波动影响,笔者提出一种基于蓄电池电流误差的控制策略。通过利用超级电容器限值管理期间获得的电池电流与其实际电流之差,控制超级电容器脉冲触发控制器输入电流信号,维持超级电容器限值管理期间直流电压稳定,降低电池输出电流波动性。算例仿真结果表明,所提出的控制策略能够减缓超级电容器限值管理期间直流母线电压波动,同时能够减少电池输出电流快速波动次数,降低其工作负担。研究结果可为微电网稳定经济运行提供参考。

考虑电流采样误差的数控机床PMSM参数辨识策略

作为数控机床的重要执行机构,伺服电机本体参数信息的准确获取对工业母机加工性能有着决定性作用。现有参数辨识策略多仅考虑逆变器非线性这一非理想因素对辨识精度的影响,忽略了离散控制系统电流采样误差对辨识结果的精度影响。针对这一问题,对电流采样误差(偏置误差及比例误差)对本体参数辨识精度影响进行分析;结合数控机床的实际运行工况,在无需进行电流采样误差修正的前提下,设计参数辨识步骤,利用有效辨识过程中的代数平均及误差消减方法,有效规避电流采样误差对辨识精度的影响。实验结果表明:在无需进行电流采样误差补偿及硬件修改的前提下,所提方法可实现电机本体参数准确离线辨识,且辨识误差均低于5%,可为数控机床伺服系统系统初始化过程提供有效保障。

基于不同检测方法的高压电流互感器误差比较与分析

目前对高压电流互感器的误差检测有多种方法,但缺乏对各检测方法所得误差结果差异性和准确性的比较分析。采用单相检测法检测电流互感器误差、考虑电压对电流互感器误差的影响计算电流误差的综合绝对值、额定电压下检测电流互感器误差3种检测方法分别对高压电流互感器的误差开展检测和比较分析,并对其差异原因进行了理论分析。结果表明,电压会使电流互感器的比差和角差向负方向偏移,当电流较小(特别是20%额定电流以下)时,电压对电流误差影响较大,随着电流增大,其影响逐渐减小直至可以忽略;低压下测得的电流互感器误差在电流较小时不够准确,电流误差的综合绝对值远大于在高压下直接测得的电流误差,对高压电流互感器的误差检测宜采用在额定电压状态下直接测量的方式。

PWM逆变器相电流重构研究与误差分析

为了降低系统成本和体积,研究了脉宽调制(PWM)逆变器供电的电动机变频调速系统仅采用一个直流电流传感器获得交流相电流时存在的问题,通过修改逆变器开关状态的相电流重构方法满足了直流电流的采样要求,根据逆变器的开关状态实现了交流侧电动机相电流的重构。针对在该方法作用下重构相电流与实际相电流之间的误差,详细分析其产生的原因,并提出了一些解决措施。在PWM逆变器供电的永磁同步电动机矢量控制系统上进行了仿真和实验验证。结果表明,采用本文方法不仅实现了PWM逆变器-交流电动机调速系统的单电流传感器运行,而且由直流母线电流重构出的交流电流值具有很高的精度,与实际交流电流值之间的误差很小,为改善交流电动机变频调速系统的性能提供了一种重要的解决方案。

一种电流跟踪误差补偿的三相有源电力滤波器的无差拍控制方法

首先介绍三相有源电力滤波器(active power filter,APF)在abc轴系下的连续时间数学模型,并采用后向差分的方法得到在??轴系下的离散化数学模型。对于电流内环,采用无差拍控制(deadbeat control,DBC)方法实现谐波电流的跟踪。为了解决DBC的延时补偿问题,采用"两步预测"的方法预测给定电流。特别地,针对待补偿电流变化显著的时间区域提出一种电流跟踪误差补偿的方法消除网侧电流的"上凸"和"下凹"的现象。同时,采用电流校正算法抑制采样误差对电流产生的影响。最后,搭建三相APF的实验平台,验证所提出控制方法的有效性。

全光纤电流互感器偏振误差分析

借助琼斯矩阵方法分析并对比了两套具有不同反射镜结构的全光纤电流互感器(AFOCT)系统,计算讨论了系统各传感部件主要参量对零漂、测量准确度的影响。最后,验证了通过对传感光纤引入圆双折射以改善系统输出的方法,并定量给出了为满足IEC60044-标准中0.2S级测量互感器极限误差而加载的圆双折射具体值。

基于电流环误差修正的高速永磁同步电机转子位置校正方法

永磁同步电机高速运行时,载波比降低使采样和数据刷新延时引起的转子位置估算误差增大。针对该问题本文提出了一种基于电流环误差修正的转子位置校正方法,根据前馈解耦后d轴电流环调节器的输出与转子位置误差角之间的数量关系,将d轴电流环调节器输出作为误差信号经PI调节器构造转子位置估算误差闭环观测,并用该误差角实时校正估算的转子位置,消除了由采样、数据刷新等引起的转子位置估算误差。最后,通过Matlab/Simulink仿真和实验验证了该校正方法的有效性和实用性。

基于电流误差限定的无轴承异步电机模型预测电流控制

针对无轴承异步电机传统矢量控制中存在电流畸变的问题,提出一种基于电流误差限定的模型预测电流控制(model predictive current control,MPCC)策略。在建立无轴承异步电机离散数学模型的基础上,根据定子电流和定子磁链观测值,预测下一时刻的定子磁链和定子电流。运用电流误差限定策略对每个电压矢量下的电流进行筛选,选取最优电压矢量对应的开关状态作为逆变器的输出状态,从而有效降低开关频率。同时,引入全阶观测器,提高参数观测值的精确度,加快电机的收敛速度。由于系统存在滞后性,对系统进行延时补偿,进一步提高了电机的控制性能。仿真和实验结果均表明,采用所提MPCC策略的无轴承异步电机控制系统,电流畸变有效改善,能实现稳定悬浮,具有良好的静态特性和动态响应特性。

基于电流误差矢量的绕组分段永磁直线同步电机电流预测控制

为了在不降低电机的推力平稳性的前提下,使直线电机具有大推力、高效率的特性,提出了绕组分段永磁直线同步电机。该电机的定子铁心连续,而初级绕组断开,推导了该电机的离散系统模型。通过电流误差矢量的定义与价值函数的选择,阐明了基于电流误差矢量的电流预测控制方法的原理。针对绕组分段结构的特点,将动子运动区域分为5个子区间,并介绍了不同区间中各段电机电流预测控制方法的实现。实验结果表明,系统电流控制的动态响应特性良好,且动子能够顺利经过共用区。

基于最小电流误差的单相级联H桥整流器模块化模型预测控制算法

针对具有n个H桥的单相级联型(cascaded H-bridge,CHB)整流器,提出一种基于最小电流误差的模块化模型预测控制算法。该算法将每一个H桥视为独立的整流器,采用串行计算模式,逐个完成各H桥对应最优调制函数的计算。采用特定的补偿算法,降低了网侧电压、电流的采样率。针对单个H桥,采用基于最小电流误差的模型预测算法,将电容电压平衡控制嵌入到单个H桥最优调制函数的计算中,有效减小了电容电压平衡控制的实现复杂度,并使得该算法通过简单地修改即可适用于具有不同数目H桥的单相CHB型整流器。另外,使用基于二阶广义积分器的锁相环获取单相CHB型整流器网侧电压、电流在a-b坐标系下的分量。

弱电网中基于电流误差信号补偿的并网逆变器稳定性研究

将弱电网中的三相LCL型并网逆变器作为研究对象,在基于传统的并网电流反馈结合公共连接点(PCC)电压比例前馈的控制方式上建立系统闭环控制模型,明晰系统的谐振机理,并提出采用基于电流误差信号补偿的控制策略,对系统的稳定性进行改善。最后通过实验验证该控制策略的正确性和有效性。

保护用电流互感器误差分析与计算方法的研究

介绍了影响电流互感器误差的因素,分析了在一定负载下二级电流互感器的误差特性计算方法与步骤,在理论上研究并计算了产品的误差特性。结合航空断路器用二级电流互感器工程实例进行计算,计算结果表明:理论值与实际测量值相近。