Buck变换器的分数阶超前-滞后补偿控制研究

为提高DC-DC变换器的负反馈控制性能,以Buck变换器为例,根据Buck变换器闭环控制系统的传递函数,利用频域分析方法,设计一种分数阶的超前-滞后补偿网络.相比整数阶情形,分数阶补偿网络具有较为灵活的结构,通过选择恰当的分数阶次,能使控制系统具有良好的增益裕量和相位裕量.仿真结果表明,分数阶超前-滞后补偿控制能明显提高变换器的控制性能和鲁棒性.

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

锅炉汽温超前—滞后补偿型前馈控制器设计

针对电站锅炉汽温控制过程中应用超前—滞后补偿器的前馈控制设计理论问题,阐述了两种易操作的设计方法:模型计算法和现场整定法。以某电站锅炉汽温控制为案例设计出前馈控制器并进行了仿真试验研究,结果表明所述方法是有效的并有好的鲁棒性,但是有效减小正动态偏差时也增大了负动态偏差,控制品质改善不多。原因在于一阶超前前馈满足不了高阶超前前馈的需求。

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。

孤岛微电网电压源型逆变器和SVC交互影响分析

静止无功补偿器(SVC)和微电源中电压源型逆变器的交互作用可能会影响孤岛微电网的稳定性。为此,以中低压孤岛微电网为研究对象,建立了SVC和电压源型逆变器的输出阻抗模型,研究SVC和电压源型逆变器间交互作用的机理。基于奈奎斯特稳定判据分析表明,能单独稳定运行的SVC和电压源型逆变器在并联运行情况下可能导致系统出现不稳定。通过在SVC电压调节器中加入超前-滞后补偿环节,提出了改善SVC和电压源型逆变器之间的交互影响的控制策略,在Matlab/Simulink仿真平台上搭建了电压源型逆变器和SVC并联运行模型,仿真结果表明在SVC调节器中加入超前-滞后补偿环节可以提高系统的稳定裕度。

宽范围输入电压电源的设计

根据电源的要求设计了一种能适应大范围输入、抗干扰能力强的稳压电源。采用状态空间平均法对该电源电路进行小信号分析,建立了电源的数学模型。在此基础上,设计了超前-滞后校正控制器。仿真结果验证了该设计的合理性。

一种三相SPWM逆变器的建模和控制方法

针对三相SPWM逆变器这个离散的、非线性的动态系统,引入开关周期平均算子将离散的系统变换为连续的系统,应用小信号扰动法将非线性的系统变换为线性的系统,建立了系统的小信号动态数学模型,推导出从调制器输入到逆变器输出的传递函数。由于此系统属于多输入多输出的程序控制系统,且系统模型中含有二阶振荡环节,提出应用滞后-超前补偿对系统校正较为合理。并以TMS320F2812为控制器构建了闭环自动控制系统,验证了数学模型和控制策略的合理性,解决了这类本质非线性系统的线性控制问题。

单周期控制下双输入Buck变换器闭环系统设计

针对双输入Buck变换器的工作原理和工作模式进行了分析,并给出了单周期控制方法对输出闭环简化的推导过程。用超前-滞后补偿网络对闭环系统中的输出电压环进行了设计,对补偿前后的频率特性进行了仿真对比分析。结果表明,该方法能够使系统设计简化,获得良好的稳态性能和动态性能。

车用BUCK变换器控制策略的研究

针对车载高压直流电源在发动机转速、供电负载频繁发生突变时输出直流电压产生波动的问题,提出了超前-滞后补偿策略,采用复合控制的方式对输出电压进行控制.仿真和台架试验的结果表明,该控制策略实现了在发动机转速及电源负载发生突变时对直流电源输出电压的稳定控制.