自适应陷波滤波器的并网逆变器相位超前补偿方法

逆变侧电流反馈控制的LCL型并网逆变器广泛地应用于实际中,然而在数字控制下,控制延时改变了系统的相位特性,进而影响系统的稳定性。为此,提出了一种基于自适应陷波滤波器(adaptive notch filter,ANF)的相位超前补偿方法。首先,利用陷波器的相位超前环节对控制延时产生的相位滞后进行补偿,从而避免系统相位在谐振频率处穿越-180°,改善了系统的稳定性并增强其对弱电网的鲁棒性。其次,采用ANF算法对系统的谐振频率进行估计,并根据估计值动态调整陷波频率,扩大了谐振频率稳定区间,进一步提高了系统对LCL参数波动的适应能力。最后,对所提方法进行实验验证,结果表明:基于ANF补偿方案的并网逆变器稳定性良好,且相比传统的陷波方案,该方案对电网阻抗及LCL参数波动具有更好的鲁棒性,更利于LCL并网逆变器在弱电网工况下的控制。

一种提高弱电网下LCL型并网逆变器鲁棒性的相位超前补偿策略

LCL型并网逆变器中,电容电流反馈有源阻尼法可以有效抑制LCL滤波器的谐振。但是,数字控制延时会改变电容电流反馈有源阻尼效果,从而影响系统对电网阻抗的鲁棒性。为削弱数字控制延时的不利影响,提出相位超前补偿方法以补偿电容电流反馈的控制延时。通过分析不同谐振频率下系统的稳定性,得出改进后系统的增益裕度要求都能被满足,并设计出相位超前补偿器的参数。接着,为保证电网阻抗变化时系统的稳定性,给出电容电流反馈系数的设计方法。当采用选取的电容电流反馈系数时,分析加入相位超前补偿器前后的闭环极点轨迹。最后,通过一台1kW原理样机,验证了所提出理论研究的有效性。

基于相角超前补偿网络的DC/DC变换器数模混合补偿方法

相对于模拟控制方式,数字控制DC/DC变换器由于反馈回路中存在着固有的延迟效应,动态性能通常不如模拟控制的DC/DC变换器。提出了一种数模混合的控制器补偿方法,它基于相角超前校正网络来提高系统的相角裕量,从而减小输入电压波动或负载跃变时输出电压的波动幅值。搭建了一个基于FPGA平台的数字控制同步Buck变换器,将所提的方法与几种传统的电压控制型数字控制补偿方法进行对比。实验表明数模混合补偿方法具有电路简单、动态特性好的优点,方便和现有的商用数字电源控制芯片结合以提高电源的动态响应能力。

大中型火电机组励磁系统主备励无冲击切换研究──超前补偿法及其应用

大中型火力发电机组励磁系统运行时，如果进行励磁调节器（AVR）与备用励磁切换操作，发电机组瞬间会出现很大的无功冲击。为了实现发电机组主备励之间无扰动切换，在建立新的数学模型的基础上，提出了超前补偿法。经过珠江发电厂1号和3号机组的实际应用，证明了超前补偿法有效地解决了机组的无功冲击。

一种新型滞后-超前补偿器的设计与应用

传统的滞后-超前补偿器由1对实零点和1对实极点组成,校正效果往往不理想。本文先设计了1种由2对实零点和2对实极点组成的双重滞后-超前补偿器,随后在双重滞后-超前补偿器的基础上又设计了1种由2对共轭零点和2对共轭极点组成的复滞后-超前补偿器。同时给出了这3种补偿器模型之间的关系以及零极点之间的关系。理论研究及实际应用均表明本文设计的这2种补偿器较传统的补偿器在提高系统稳定性,增强系统抗干扰能力等方面有着各自的优势,而后者可以为模型设计提供更高的自由度。

基于根轨迹法的滞后-超前补偿器的计算机辅助设计

介绍了基于根轨迹法的滞后 -超前补偿器的计算机辅助设计方法 ,给出了函数laglead .调用该函数 ,就可以设计所需的滞后 -超前补偿器 最后以实例详细介绍了滞后

在MATLAB环境下设计超前补偿器

给出了用MATLAB编制的基于解析法设计超前补偿器的函数dlead,调用该函数 ,就可以设计出所要求的超前补偿器 。

EPS的相位超前补偿及模糊自适应PID控制

为了减小助力电动机的转矩波动,实现助力电动机电流的准确跟踪,提出了基于二维模糊控制器的相位超前补偿及模糊自适应PID控制策略.仿真结果表明,该方法减小了系统超调量,响应时间缩短,输出响应平稳,具有很好的动态跟踪性能和稳态精度,有效提高了系统的抗干扰能力和鲁棒性.

MATLAB环境下基于频率法设计超前补偿器

介绍了基于频率法的超前补偿器的计算机辅助设计方法,给出了用MATLAB编制的函数Lead,在 MATLAB环境下调用该函数,就可设计出所要求的超前补偿器,并用实例介绍了超前补偿器的设计过程。

电流相位超前补偿在单相PFC升压电路的应用

平均电流模式控制模式的功率因数校正(PFC)升压电路,采用双闭环控制,内环电流环对正弦电流进行调节,外环电压环将直流电压控制在额定输出电压范围,在工程上被广泛使用,但在低于穿越频率时存在电流相位超前的问题,会导致电流过零失真同时使谐波含量增大。因此对电流相位超前问题进行分析并提出一种补偿电流相位超前的电流环控制方法,在电流环上增加一阶低通滤波器来抵消相位超前。通过仿真和试验进一步验证该方案的合理性并解决电流相位超前问题,对降低电流谐波畸变率有明显效果。

快速刀具伺服系统加工误差的超前补偿修正

快速刀具伺服系统(fast tool servo,FTS)能够用于复杂面形或微结构工件的精密高效加工,但由于运动惯性和控制信号延迟的影响,将会产生加工误差。根据系统传递函数的幅频、相频特性,采用预期迭代学习控制算法设计了超前补偿器,通过对超前步长和超前增益进行规划,克服了幅值衰减和响应延迟的影响,实现刀具位移的精准输出;对波长70μm的二维正弦面阵进行加工实验,测试结果表明实际面形与设计参数基本一致,偏差小于PV 0.12μm,达到了预期的指标要求。

逆变侧电流反馈的LCL型并网逆变器陷波超前补偿方法

在实际应用中LCL型并网逆变器通常采用常见的逆变侧电流反馈,但是在数字控制下,其系统环路增益在LCL谐振峰附近的截止频率处往往存在相位裕度过低的情况,从而造成进网电流含有较多的高频谐波,而调整系统参数来改善该问题则难以兼顾良好的系统动态响应能力及鲁棒性。以逆变侧电流反馈的单相LCL型并网逆变器为例,研究了该系统进网电流中高频谐波的放大机理,并提出一种基于陷波器的相位超前补偿策略,通过合理设计陷波器参数对LCL谐振峰附近的相位进行了修正,该方法在考虑滤波电容波动的情况下也能显著减小进网电流中高频谐波的含量,加强了系统参数对该控制结构的适应性,最后通过仿真验证了所提方法的有效性与正确性。

提高并网逆变器在弱电网下稳定性的虚拟阻抗附加相角补偿控制

在LCL型并网逆变器中,为了减少传感器的使用,并网电流反馈的闭环控制得到了广泛的应用。然而一方面LCL型并网逆变器自身存在谐振现象,限制了电流控制器的设计;另一方面,由于弱电网中电网阻抗的存在,使该控制性能下降,对系统稳定产生不利影响。文中针对上述问题进行改进:采用特定的并网电流反馈有源阻尼控制器来虚拟电网侧的串联阻抗,即基于有源阻尼的虚拟阻抗法来抑制谐波尖峰;采用相位超前补偿的方法,增大逆变器输出阻抗的相角,极大地减少不稳定区域。保证了当电网阻抗变化时,该系统仍具有较强的稳定性。最后在MATLAB/Simulink上进行仿真,验证了所提方法的有效性和可行性。

永磁伺服系统转速跟踪控制与数据驱动的参数设计方法

在永磁伺服控制系统中,传统的转速控制策略在低频段存在幅值与相位偏差问题,降低了转速跟踪控制精度。为解决该问题,该文提出了一种高精度的转速跟踪控制策略与数据驱动的参数设计方法。主要思路是在转速控制环节串联一个滞后-超前补偿器,用以校正低频段的幅值与相位;以低频段补偿后的幅值及相位误差最小为优化目标,同时约束补偿器在全频带范围内的最大幅值增益和相移,设计了一种数据驱动的补偿器参数优化方法,并对补偿后控制系统的性能进行了分析评估。实验结果表明,基于实验数据所设计的补偿器在转速指令频率小于1 rad/s的低频段区间内,转速跟踪误差小于2 r/min,相较于传统方法控制精度显著提升;在跟踪转速阶跃指令时,该文方法和传统方法的控制效果相当,这说明该文方法在改善低频段跟踪性能的同时,保持了控制系统在中高频段原有的幅频和相频特性。

谐波电流检测环节的延时及补偿方法

谐波电流检测环节的精度是影响有源电力滤波器(APF)谐波抑制性能的关键环节。指出了以FBD(FryzeBuchholz-Dpenbrock)法为代表的谐波电流检测过程中的延时,建立了APF数学模型,描述了延时对APF性能的影响。在此基础上,硬件上在A/D采样之前加入串联超前补偿环节,用来补偿抗混叠模拟滤波器产生的延时;软件程序里采用一阶全通滤波器对其他纯延时环节进行总体相位补偿,有效地抑制了谐波检测环节的相位误差。仿真结果证明了所提方案的正确性与有效性。

某机高度稳定系统的高空振荡及气路延时的补偿

揭示了空速管路延时是造成某机高度稳定系统高空振荡的根本原因 ,研讨了飞行包线内运动粘性系统及与其关联的气路延时的变化规律 ,给出相位超前校正网络的参数特征以及用该网络补偿气路延时的工程设计方法。试飞证明 。

舰载机着舰过程中甲板运动补偿技术研究

舰载机自动着舰引导系统是现代航母舰载飞机系统的关键技术之一,是舰载机安全着舰的重要保障。研究了自动引导着舰系统的组成和工作机理,在此基础上提出了对甲板纵向和侧向运动分别进行补偿方法,纵向甲板运动补偿上采用基于AR模型的预估器和采用基于超前网络的补偿器相结合的方法,实现舰载机纵向上同步跟踪甲板运动;侧向甲板运动补偿上,一方面让自动着舰引导系统的测量轴迅速跟踪到甲板中线,另一方面根据飞机侧偏速率等于舰船侧偏速率的原则引入侧向补偿指令,最终使得飞机侧向着舰轨迹沿着甲板中线。

一种混合型飞跨电容三电平Boost装置研制

为适应“双碳”政策驱动下光伏系统朝着高电压等级、高功率密度的发展方向,设计并研制了一款易于软启动的混合型飞跨电容三电平Boost装置(HFCBC)。该拓扑使飞跨电容兼具了从光伏侧和母线侧软启动的能力,降低了过压过流风险。其次,基于状态空间平均法建立了系统小信号模型,设计了带有超前补偿的控制器。最后,搭建了250W的原理样机,验证了所提方案的合理性。

具有一般化结构的分数阶超前校正器

根据分数阶系统扩展频域分析法对分数阶相位超前校正器进行建模,这一结构能使该校正器与传统整数阶校正器一样为原系统提供一个零点和一个极点,具有任意阶次超前校正器的统一化形式.给出扩展频域超前校正器的解析法设计步骤,并和一般频率域下不同结构的分数阶超前校正器的适用性作了分析比较和性能仿真.

自动驾驶仪的高空振荡及气路延时的补偿

针对某机自动驾驶仪定型试飞出现的高空振荡问题,揭示了空速管气路延时是造成高度稳定(定高)系统高空振荡的根本原因。文中研讨了飞行包线内运动粘性系数及与其关联的气路延时的变化规律。推导了相位超前网路的参数特征,给出用超前校正网络补偿气路延时的设计方法,试飞证明该法有效地补偿了气路延时,解决了自动驾驶仪高空振荡的关键技术问题。