带隔离变压器的并网逆变器的降阶模型及滑模变结构控制

并网逆变器是分布式电源和微电网中的重要部分。文中针对一种带有LC滤波器和隔离变压器的并网逆变器拓扑进行了研究,建立了其完整的数学模型。利用加权电流反馈方法实现了其模型降阶,详细分析了参数变化对降阶模型和闭环系统稳定性的影响,并在此基础上设计了滑模变结构控制器。所提方法可以较好地解决该类并网逆变器模型阶数过高给控制器设计带来的困难。最后,利用PSCAD/EMTDC综合分析程序验证了所提方法的正确性和有效性。

基于非线性解耦控制的三相电压型SPWM逆变器

该文针对变速风力发电机组系统所用的三相电压型SPWM 逆变器,采用非线性变换和非线性反馈理论,建立了三相电压型 PWM 逆变器非线性数学模型,推导出其反馈线性化方程,从而得出三相电压型 PWM 逆变器有功电流和无功电流的解耦控制策略。仿真和实验结果表明,该控制策略能较好地实现三相电压型 PWM 逆变器的解耦控制,具有较好的动态特性和较强的鲁棒性,能够提高变速风力发电机组供电质量。

一种低压电动汽车用逆变器非线性因素的新型补偿方法

针对低压电动汽车用电压源逆变器(VSI)低压大电流的工况,充分考虑死区时间、开关管开通及关断延时等因素,特别是开关管导通时呈现电阻性质导致的导通压降变化,建立低压电动汽车用电压源逆变器输出特性方程,依据推导的输出特性方程和参考量得出误差,从而在低压大电流的工况下进行精确地补偿。同时考虑到逆变器非线性因素的补偿过程中需要获取准确的电流极性,而相电流过零点附近存在电流检测毛刺与零电流箝位效应,导致电流过零点附近电流极性判定不准确,提出一种反向补偿的方法促使电流提前过零,在电流过零点附近避免了复杂的电流极性判定与计算的同时,也进行了有效的逆变器非线性因素补偿。最后通过仿真及实验结果证明了所提出的逆变器输出特性方程及补偿方法的正确性与可行性。

油井不稳定试井分析的非线性模型、压降典型曲线及其应用

本文根据弹性不稳定渗流未简化的非线性扩散方程,引入了无量纲指数压力和无量纲产量系数。获得了考虑非线性项C_1|▽P|～2情形下的精确解(非线性解),研制出新的典型曲线图版,找出了非线性解与Agarwal-Ramey解(线性解)之间的关系,并进行了比较。最后用实例说明该典型曲线的应用。

跟网型逆变器的非线性模型及稳定性分析方法

锁相环为并网逆变器的跟网控制提供了与电网同步的参考信息,但在弱电网下,具有非线性特性的锁相环对系统稳定性会产生一定的影响。由于舍入误差的存在,现有基于线性化锁相环模型而设计的并网逆变器存在稳定性设计不足的风险。为保证模型的准确性以及稳定性分析的可靠性,提出了一种基于非线性状态空间模型的稳定性分析方法。首先,建立了采用二阶广义积分器锁相环的LCL型并网逆变器系统的非线性状态空间模型,确立了锁相环中非线性环节的有界性条件。基于Lyapunov稳定性判据,进一步获得满足全局渐进稳定的矩阵不等式条件。通过逐点分析,明确了锁相环参数以及电网阻抗对系统稳定域的影响。实验结果表明,相比于传统的小信号模型,所提出的非线性分析方法在预测跟网型逆变器系统的稳定性上更加准确和可靠。

光伏并网逆变器非线性控制策略的研究

为了改善光伏并网逆变器的动态性能 ,在利用其d q模型体现并网逆变器非线性特征基础上 ,应用状态反馈线性化方法设计了一种非线性控制器 ,以低消其d q模型的非线性。这种方法解耦了线电流中的有功和无功分量 ,从而实现了并网逆变器有功、无功分量的独立控制。基于Matlab语言的仿真表明

基于电流矢量的三电平逆变器死区和管压降补偿策略

在电机控制过程中,死区和管压降的存在导致逆变器输出波形畸变。为了消除电压和电流的畸变,死区和管压降补偿是必要的。本文给出了一种简洁高效的三电平电压型逆变器死区补偿方法,用以改善电机的输出波形,详细分析了死区产生机理,利用电流矢量对死区进行准确补偿。根据PWM状态和电流矢量的位置分析功率器件压降的变化,结合电流方向进行补偿。最后基于F2812DSP芯片的三电平逆变器实验平台对该方法进行了开环和闭环实验研究,验证了理论分析的正确性和实际可行性。

滑模变结构控制H6结构逆变器的非线性行为和稳定域

为了分析滑模变结构控制H6结构逆变器(SMCI-H6)系统工作过程中的非线性行为,并确定其稳定工作的控制参数范围,采用频闪映射法建立了SMCI-H6系统的离散模型。采用折叠图、时域图、频谱图和快变稳定性定理对SMCI-H6的非线性行为和稳定域进行了研究;并针对系统滑模控制系数ke的稳定域较窄的问题,提出了一种改进的控制方法。结果表明:系统存在一种状态量从周期1态突变为周期2态的状态突变非线性行为,且ke的稳定域为[0,0.021]。仿真与实验表明,改进控制将ke的稳定域提高了2.29倍。研究结果为分析SMCI-H6系统的非线性行为及其稳定域提供了可靠依据。

液体火箭Pogo振动蓄压器非线性仿真研究

本文针对液体火箭推进系统中的Pogo振动现象提出了一种非线性的仿真方法。传统的线性管路模型可以用来进行Pogo振动的稳定性分析;但直接用于振动过程的仿真时,却与实际发生的振动现象差别较大。这些稳定性分析方法中,蓄压器元件采用的是在工作状态附近线性化的模型,而本文从蓄压器中工作气体状态方程出发,建立蓄压器的非线性模型,并对管路和箭体结构耦合系统的状态方程进行了时域仿真。仿真结果表明非线性模型不仅可以反映出系统每个时刻的稳定性,而且可以再现Pogo振动失稳时发散和收敛的过程,特别是失稳时蓄压器处压力脉动变化的非对称特点。这些都非常符合Pogo振动的观察结果。

TEMA-F型换热器壳侧单相压降的预测模型及其测量

对预测TEMA-E型换热器壳侧单相压降的“流路分析法”进行分析的基础上提出：当Re_（Tc)足够大时，各流路的阻力系数主要取决于各流动通道的横截面积及其质量流率，而通道截面的几何形状不会产生显著影响．因此，TEMA-F型换热器壳侧单相压降的计算可以在适当修改几何参数的条件下，用单壳程单弓板的流路分析法进行预测．为了验证预测模型，进行了试验研究．结果表明，理论预测值与试验值吻合良好．

线性化模型下二阶逆变器的混沌控制

针对线性化模型下二阶逆变器发生的非线性分岔与混沌行为,加入控制手段增加稳定域与抗扰性。首先构建了二阶逆变器的系数线性化迭代模型,运用分岔图、折叠图再现了其产生的混沌行为,并寻求系统的Jacobian矩阵和平衡点。然后加入延时反馈控制,并基于朱里判据给出了控制参数的限定条件。最后为说明所加入混沌控制方法的优越性,开展了数值仿真模拟实验。结果表明,延时反馈控制使系统比例参数K的分岔值从0.573后移至0.973,且当直流源输入侧电压突变时,系统仍保持在稳定运行状态。表明施加延时反馈控制后,二阶逆变器运行的稳定域增加且整体的抗扰性增强。

横流式混合换热器中传质系数与压降的数学模型

果蔬贮藏保鲜是保持其品质和商品价值的一种重要方法,湿冷保鲜技术有其独特的保鲜优势,具有非常好的应用前景。为此,以湿冷系统中混合换热器内的传热与传质作为研究对象,系统地分析和研究了横流接触式情况下混合换热器的传递性能及流动阻力,通过理论和实验分析,获得了可靠实用的传质系数和过帘压降的数学模型。该数学模型可作为湿冷系统中混合换热器设计的依据。

并网逆变器降阶模型及其构建方法的分析与对比

并网逆变器的小信号模型是判断系统稳定性和参数设计的重要工具。并网逆变器的完整状态方程描述会附带较多冗余信息,采用适当的降阶模型能够方便系统参数整定与调试。然而现有的一些典型降阶模型适用面较窄,在特定工况下精度较低或随着参数的变化而失去通用性。首先,通过等效惯性常数与等效阻尼系数的概念建立了通用的功率环模型;通过单边傅里叶分析指出传统的三阶模型仅适用于分析大惯性、高阻尼系统;通过输出阻抗分析指出电磁五阶模型精度对于控制参数较为敏感。为了解决降阶模型精度的问题,利用逆变器时间尺度自然分离的特性,提出了一种基于时间常数的模型降阶方法,所提方法简单、有效,并导出了可靠、简洁的高带宽降阶模型,所得模型精度高、适用面广。最后,通过对比实验验证了理论分析的正确性和所提降阶方法与降阶模型的有效性。

基于免疫克隆算法的逆变器非线性补偿

逆变器的非线性因素如管压降、死区效应、开关管时间等,会对电机驱动系统的性能造成影响。基于此,提出一种基于免疫克隆算法的逆变器非线性补偿方案。和传统补偿方法相比,该方案能智能辨识出非线性因素所对应的等效电压量和电机绕组电阻,不需要查询DSP给定死区时间、逆变器的开关管时间和管压降电压。该方案被使用在一个永磁同步电机驱动平台上,其辨识结果和逆变器数据手册里的性能参数的对比证明该方案具有较高的精确度。

光伏Z源并网逆变器的非线性无源控制研究

将无源控制（passivity-based control，PBC）这种非线性控制方法首次引入到光伏Z源并网逆变器的控制上，它无需线性化处理就能直接实现有效并网控制，且系统的控制性能优良。首先，根据光伏z源并网逆变器的E-L（Euler—Lagrange）数学模型分析其无源性，并计算得到并网侧幽轴电流解耦的无源控制律；然后，采用注入阻尼方法对控制器进行优化设计，提高系统的动态性能，并实现对给定电压及最大功率点快速跟踪；最后，在Matlab／Simulink软件仿真和硬件样机上实验验证PBC应用到光伏Z源并网逆变器控制上的可行性和有效性，相比于传统电压矢量定向的双闭环控制策略，该系统具有调节时间和上升时间都短、动态性能好、并网功率因数高等特点。

状态空间法的非线性负载三相逆变器建模研究

含非线性负载的三相逆变器难以建立精确的数学模型,为此,文中以三相电压型SPWM逆变器为研究对象,提出一种基于状态空间平均法的非线性负载下三相逆变器建模的方法。根据三相逆变器的工作原理建立系统的小信号模型,利用相关坐标变换及状态空间平均法导出其状态方程,对其平均变量进行分离扰动和线性化处理,经过拉普拉斯变换后得到系统的状态空间平均模型。在Matlab/Simulink环境中分别搭建系统在线性负载和非线性负载条件下的方框图模型,对于两相旋转坐标系和三相静止坐标系下的三相逆变系统进行相应的仿真。结果表明,利用状态空间平均法对三相逆变器进行建模的可行性强,且所提方法具有仿真结果精确、误差小、鲁棒性强、仿真时间短等优点。

基于降阶谐振控制器的三相逆变器电压控制研究

针对三相逆变器输出侧接非线性负载时输出电压的质量易受谐波影响的问题,选用基于降阶谐振控制器(RRSC)的电压控制方法。与谐振控制器相比,RRSC能够进行正负序的分离,然后分别处理,并且计算量小,运算效率高。为了在此基础上再次降低输出电压谐波含量,进一步改进了RRSC,并将其用于三相逆变器电压控制。最后,对所提控制方法进行了仿真验证,并与降阶谐振控制方法进行了详细分析对比。仿真结果证明了所提控制方法的有效性。

应用整流性负载模型的单相逆变器特性分析

提出一种利用死区特性实现的整流性负载模型,并基于提出的模型对逆变器负载特性及其系统进行了分析。根据非线性理论,把整流性负载条件下逆变器工作分解成两种状态,从而简化了分析。文中研究了整流性负载条件下逆变器输出电压畸变机理,并利用相平面法分析了系统的稳定性。根据以上分析,提出了整流性负载条件下逆变器的设计原理,并根据提出的理论进行了仿真和实验论证,实现了较好的控制效果。

用示波器测量逆变晶闸管的管压降

请问如何用示波器测量逆变晶闸管的管压降?

电励磁双凸极无刷直流发电机非线性PI调压技术的研究

针对12/8极电励磁式双凸极(EMDS)无刷直流发电机的非线性特性,提出了一种新的非线性PI调压控制方法,该算法中比例和积分参数随调压误差的变化而非线性变化。设计了以DSP为核心的数字调压器,利用实验离线辨识的方法建立发电机系统的数学模型,在此基础上设计了算法参数,与传统PI算法做了实验对比,结果表明其抗干扰能力比常规PI调节器强。为了进一步提高系统的动态性能,在非线性PI算法中加入了负载电流前馈补偿控制。实验结果表明,在系统突加和突卸负载两种情况下,采用具有负载电流前馈补偿的非线性PI控制后,发电机电压不仅恢复时间明显缩短,而且电压波动幅值也大大减小,系统的动态性能得到了明显的提高,而且具有高的稳态精度。