COT控制Buck变换器负载阶跃响应特性研究

对基于纹波的恒定导通时间(COT)控制方式的Buck变换器及其导通定时器工作原理进行分析,通过引入输入电压前馈调整COT,可以保证变换器在输入电压范围内实现稳定开关频率,改善电磁干扰(EMI)性能。输出阻抗传递函数及波特图表明该控制系统具有良好的负载阶跃响应特性。仿真及实验结果验证了理论分析的正确性。

带恒功率负载的DC/DC变换器阶跃响应过程分析

由于恒功率负载负阻抗输入特性,Buck直直变换器带恒功率负载与阻性负载阶跃负载响应过程不同,且带恒功率负载时不能保证系统性能不受影响。并基于平均大信号模型,借助相平面法,针对恒功率负载以及阻性负载,详细分析了平均电流控制Buck变换器两种情形下的阶跃响应动态过程。分析表明,变换器带恒功率负载阶跃响应过程存在2类4种类型。通过限制阶跃负载所导致的电压跌落的大小可以确保变换器级联后阶跃负载动态性能不受影响。具体可以通过增大源变换器电感电流限流值及提高其电流环带宽实现。实验结果验证了理论分析的正确性。

出口节流调速系统负载变化对液压缸压力的影响

在出口节流调速系统中,负载的变化特别是阶跃变化,液压缸两腔压力会发生动态变化,使活塞(杆)的速度产生波动,以及系统中液压元件主参数选择不当,出现液压元件损坏,影响液压系统的正常工作.通过试验,使负载发生阶跃变化,利用压力传感器测量液压缸两腔压力变化,特别是压力超调量的变化,得到了压力超调量的变化规律,并利用压力变化的动态特性,对系统中选取液压元件额定压力的计算公式进行了修正,为液压元件的选择提供一种思路.

基于调速阀的进口节流调速系统负载变化动态特性研究

以调速阀进口节流调速系统为例,建立以负载作为输入,液压缸无杆腔压力作为输出的系统数学模型,将系统简化为稳定的二阶系统,得到了液压缸无杆腔压力超调量的变化规律。利用压力传感器测量液压缸无杆腔压力变化,特别是压力超调量的变化,对理论推导和分析所得结论进行了试验验证。

基于负载前馈及模糊控制的步进梁速度控制

步进梁由固定梁与移动梁组成,是步进式钢坯加热炉的核心部件。移动梁作矩形运动将钢坯在炉内加热的过程中逐步向前运送。移动梁必须轻托轻放钢坯,以免因频繁撞击而损坏移动梁与固定梁。移动梁自重加上一百多根钢坯的总重量达到数百吨,因此,步进梁运钢系统惯性巨大。在移动梁托起钢坯时发生阶跃式负载突变,造成速度和位移的大幅度跌落,并伴随着强烈抖动。在分析研究步进梁运钢系统的工作原理及数学模型的基础上,设计实现了基于负载扰动前馈的运钢速度模糊自整定PID控制。针对工程上负载无法测量问题,设计了构造负载扰动的状态观测器。仿真实验表明,控制方法能够使得系统运动准确快速地跟踪给定速度曲线。

通信用稳压整流器负载瞬态效应的测试

以DMA12—48/50整流模块为例,介绍通信用稳压整流器负载瞬态效应的测试方法。

基于自适应滑模控制的高动态响应图腾柱PFC研究

PFC变换器是一个典型的非线性系统,宽范围交流输入电压和大幅度负载变化会对系统的鲁棒性造成严重影响。为了提高系统的鲁棒性和动态响应能力,对单相图腾柱PFC变换器自适应滑模控制方法进行了研究,分析了图腾柱PFC变换器的数学模型,基于数学模型和滑模控制理论设计了多个滑模面进行控制,同时为了充分发挥电流内环滑模控制的性能,设计了基于观测器的自适应电压环前馈控制来加速电压环的响应速度,并进行了仿真验证。最后搭建试验平台对比了传统双环PI补偿器和所提PFC自适应滑模控制的性能,验证了所提方法的有效性。

静止同步补偿器的最优控制策略

基于双机系统,建立了静止同步补偿器(static synchronous compensator,STATCOM)的数学模型,设计了最优控制器。通过数字仿真,对比分析了STATCOM分别采用最优控制与传统PI控制时,在电网发生短路故障和负载阶跃工况下的性能,着重分析了其对电压和无功的影响。结果表明最优控制器具有更好的静、暂态稳定性能,并且响应速度优于PI控制,证明了所设计最优控制器的优越性和有效性。

水利工程用液压清淤泵模糊自抗扰控制方法设计

水利工程使用的液压清淤泵受阶跃负载扰动的影响,造成液压缸流入、流出的动力与功率稳定性降低,导致清淤工作效率降低;为有效提升液压清淤泵工作效率、降低阶跃负载扰动带来的影响,提出一种针对水利工程用液压清淤泵的模糊自抗扰控制方法;首先,确定液压清淤泵自抗扰控制过程中相关影响因素,再基于影响因素分析结果确定液压清淤泵模糊自抗扰控制流程对影响因素进行控制,最后实现水利工程用液压清淤泵模糊自抗扰控制;仿真结果表明:该方法得到的液压清淤泵负载扰动值与实际负载扰动值相接近,可以准确估计阶跃负载扰动;控制水利工程用液压清淤泵后,液压清淤泵响应速度较快,含淤值在0.030 L/min左右,容积效率为98.73%;由此可知,该方法具有较好的控制效果,控制后的水利工程用液压清淤泵稳定性较高。

电厂低频振荡问题试验及仿真研究

针对平班电厂发生的低频振荡问题,通过对平班电厂机组励磁调节器进行负载阶跃扰动试验和在不同频段正弦波强迫振荡现场试验,确认低频振荡的原因是励磁调节器内部参数设置错误。进一步分析和RTDS闭环仿真测试后,发现该电厂机组励磁调节器的电力系统稳定器(PSS)系统还存在PSS输入的转速环节计算不准确的隐患。进行相应的整改后,现场试验确认改进后的效果良好。

PSS效果验证试验中的若干问题分析

PSS参数整定的效果通常需要通过PSS的投入和负载阶跃等试验来进行验证。对在PSS效果验证试验中出现的PSS输入信号系数设置过大引起的振荡,无功大幅度波动引起的励磁电压大幅波动和PT三相不平衡引起的励磁电压和无功功率波动等问题进行了详细分析和解决,对提高PSS参数整定试验水平具有一定的借鉴意义。

质子交换膜燃料电池动态特性建模及仿真

建立了质子交换膜燃料电池(PEMFC)动态模型,分析在负载突变情况下PEMFC输出电压的动态响应特性。根据PEMFC电化学特性建立其稳态经验公式模型,利用实验数据确定模型中的相关经验参数,使得模型仿真结果与实验结果具有较高的吻合度。在PEMFC稳态模型的基础上结合理想气体状态方程的微分形式建立了PEMFC动态模型。通过设置负载阶跃,观察燃料电池动态响应特性,并设计相关实验进行验证。结果表明该动态模型能够较好地模拟燃料电池实际动态响应过程。

空冷型PEMFC电堆输出功率与热特性试验研究

主要对500 W空冷型PEMFC电堆进行了电堆负载动态阶跃响应、单电池电压均一性以及电堆内部温度分布实验研究.通过变载实验,发现电堆每次变载时电压都出现过冲现象,同时同一电流下对应的温度和电压,加载过程要比卸载过程低;单电池电压随着负载增加,波动越来越大,距离阳极排水口较远的单电池最容易发生水淹,位于电堆中部位置的NO.13~NO.21单电池电压均一性表现较好;电堆内部温度分布不均匀,与位置有很大关系,在不同负载下,电堆底部温度要比顶部温度高.

基于节流阀的进口节流调速系统动态特性研究

在进口节流调速系统中,负载的变化特别是阶跃变化,液压缸两腔压力会发生动态变化,甚至还会引起系统中液压元件损坏,影响液压系统的正常工作.以节流阀进口节流调速系统为例,建立以负载作为输入,液压缸无杆腔压力作为输出的系统数学模型,得到了液压缸无杆腔压力超调量的变化规律,并对理论推导与分析进行了试验验证,修正了液压元件主参数(额定压力)选择的计算公式,为系统设计以及元件参数选择提供依据.

节流阀出口节流调速系统动态特性研究

在节流阀出口节流调速系统中,负载的变化特别是阶跃变化,液压缸两腔压力会发生动态变化,使活塞(杆)的速度产生波动,甚至引起系统中液压元件损坏,影响液压系统的正常工作。以负载作为输入,液压缸有杆腔和无杆腔压力作为输出分别建立系统的数学模型,得到了液压缸两腔压力超调量的变化规律,并利用压力传感器测量了压力超调量的变化,通过试验对理论分析进行了验证,试验数据与理论分析相吻合,利用系统液压缸两腔压力动态变化规律,修正了液压元件主参数(额定压力)选择的计算公式,为系统设计以及元件参数选择提供依据。

2kHz/26V正弦激磁电源设计

详细介绍了2kHz/26V正弦激磁电源的设计原理、工艺制作过程以及主要试验方法。重点介绍了电路的拓扑结构以及内部DC/DC变换器的瞬态特性,并通过实验验证了该电路的性能及可靠性,以期对该类产品的设计与制造提供借鉴。

CLLC谐振变换器简化最优轨迹控制研究

针对双向CLLC谐振变换器电压输出的动态性能控制方法进行了研究,分析了CLLC谐振变换器的轨迹模型,并基于轨迹模型推导了CLLC谐振变换器的简化最优轨迹控制模型,进行了仿真验证。最后搭建试验平台,使用TSM320F28035芯片进行数字控制,将所提出的CLLC简化最优轨迹控制与线性补偿器进行性能比较,验证了其有效性。

一种应用于某粒子源的多路高压电源测试系统

纳米级针尖粒子源的关键部件之一是多路高压电源,该电源具有电压高、支路多、指标复杂等特性,为确保该粒子源正常运行,需对此高压电源进行严格测试,以确保指标满足需求。本文介绍了一种多路高压电源的测试系统,该系统由高压电源、示波器、高压探头等组成,能够进行高压纹波、负载阶跃、电压稳定度等测试,并开发了相应的控制软件,能够直观地对高压电源进行控制和数据记录,为粒子源的正常工作提供了数据支撑。

新型科考船发电系统控制策略研究

以某新型综合物探科考船为对象,对其先进发电系统及其控制策略进行研究,介绍发电系统的结构、特点和调频调载策略,并给出具体控制方法。以瞬态阶跃负载为着眼点,提出优化发电机组配置策略和控制程序流程,最后通过实船系泊试验验证其控制策略和方法的可靠性。

直流电源引入端浪涌抑制技术研究

电子设备的损坏经常是因为电源的瞬间浪涌波动造成的,而雷击及负载瞬变等都会带来电源的浪涌冲击,本文根据不同情况不仅提出了依靠电感、电容、电阻或保险丝和TVS来对瞬态箝位的简单实用型浪涌抑制电路,还提出了使用凌特公司的专用器件LT4363实现的抗150V浪涌电路及LTC4366实现的抗500V浪涌电路的设计。