一种基于非线性电流跟踪算法的STATCOM相间电容电压平衡控制策略

针对基于级联H桥拓扑结构的静止同步补偿器在传统控制框架下所产生的相间电容电压不平衡问题,采用一种新型混合调制方法并提出了一种全新的非线性分相电流控制策略。首先,基于六模块十三电平级联H桥拓扑结构,阐明新型混合调制的调制原理,并阐述适用于新型混合调制的相内电容电压均衡策略。其次,推导了静止同步补偿器在两相同步旋转坐标系下的控制模型,并分析指出采用dq解耦控制存在的相间电容电压不平衡问题。针对相间电容电压不平衡问题,提出基于三相静止坐标系下的电流分相控制策略,通过Lyapunov稳定性判据第二法推导并设计实现对交流指令电流无差跟踪的非线性电流控制器。最后,在Matlab/Simulink环境下搭建仿真模型。仿真结果表明,所提控制策略在不同条件下均能保持相间电容电压一致和稳定,且具有良好的动态响应特性。

微波振荡器相位噪声的非线性电流源分析法

提出了一种微波场效应晶体管振荡器相位噪声新的分析方法，该方法利用非线性电流源法分析振荡器基波和各次谐波的稳态响应和相位噪声特性，把稳态响应分析与相位噪声分析有机统一起来，便于微波振荡器综合性能的ＣＡＤ 优化设计。经验证，计算机辅助分析结果与传统分析方法的结果相一致。

用改进的非线性电流源法分析微波振荡器的稳态响应

本文提出用改进的非线性电流源法和振荡器的振荡条件相结合,进行微波FET振荡器非线性分析的方法.非线性电流源法已经被证明为分析微波振荡器的一种行之有效的方法.但是,当电路中含有多维非线性元件时(例如FET中的I_(d5)(V_(g5),V_(d5)),以往的非线性电流源法就显得无能为力.在此,我们将对非线性电流源法进行改进,并将它运用到微波FET振荡器的非线性分析中.改进的非线性电流源法能够有效地处理含有多维非线性元件电路的分析问题,从而大大提高了非线性电流源法的分析能力和实用性,扩大了其应用范围.

电流非线性补偿的开关磁阻电动机转矩分配函数控制

针对开关磁阻电动机转矩分配函数控制因采用线性电感模型得到的电流值无法满足转矩-电流非线性关系而造成转矩脉动较大的问题,提出电流非线性补偿的控制策略,在转矩分配函数控制基础上引入瞬时转矩反馈,采用泰勒多项式将转矩偏差经非线性计算环节折算成电流偏差,并将电流偏差叠加到主通路电流上以补偿电流非线性部分,间接补偿转矩非线性特性,实现电机恒转矩控制。仿真结果表明,在补偿优化后的电流控制下,输出转矩快速收敛至给定转矩,转矩脉动明显减小。

单相直流侧串联型APF非线性平均电流控制

直流侧串联型APF采用PI平均电流控制时,在低频开关切换点存在着严重的电流畸变.该文分析了产生此电流畸变的原因,指出在低频开关点,高频开关的占空比需要发生跳变,而PI控制器不能实现占空比的跳变,这是造成此刻电流畸变的原因.非线性平均电流控制的控制特点是占空比直接参与控制,因此当系统占空比发生跳变时,该控制方法可以实现实际占空比的跳变.该文提出的将非线性平均电流控制应用到直流侧串联型APF中,解决了低频开关切换点的电流畸变问题.仿真结果证明了所提方法的正确性.

用非线性电流源法分析微波振荡器的相位噪声

提出用非线性电流源法分析微波ＧａＡｓ ＭＥＳＦＥＴ振荡器单边带相位噪声特性的新方法。给出了包含ＭＥＳＦＥＴ完整非线性噪声模型在内的振荡器相位噪声分析模型，在此基础上利用改进的非线性电流源法分析了振荡器的单边带相位噪声特性。ＣＡＤ分析与实验结果表明，此法可精确有效地分析振荡器输出基波及各次谐波附近的近载相位噪声分布特性，且适用于非线性微波ＣＡＤ。

非线性零电流谐振变换器的研究

提出一种采用非线性电抗器的ＺＣＳ－ＱＲＣ电路。因其具有输出电压和电流纹波小而有利滤波、负载电流对电压变换比影响很小、所需的直流偏磁比小等优点，预计较适用于大功率场合。通过计算机仿真对电路进行了理论分析。

高压直流输电系统非线性定电流控制响应特性分析

由于换流器具有非线性特性,线性定电流控制无法满足高压直流输电系统暂态期间性能要求。为提高高压直流输电系统对交流系统扰动的耐受能力,并降低故障电流峰值,在线性定电流控制传递函数中加入非线性环节以补偿换流器的非线性特性,并通过仿真建模比较分析了两种不同作用范围的非线性定电流控制与线性定电流控制在线路故障、换相失败故障以及稳态运行时的响应特性。仿真结果表明,加入非线性环节的定电流控制具有控制策略简单、暂态特性良好的优点,但由于作用于全运行范围的非线性定电流控制在稳态运行时存在直流电流振荡现象,因此在实际工程中非线性定电流控制应避开稳态运行范围。

辐射场中金属接触非线性源的无源互调仿真方法

文章提出并验证了一种可以预测被天线接收的金属接触无源互调(passive intermodulation,PIM)幅值的仿真方法。把辐射场中的金属接触界面设置为非线性电流源离散端口,以该非线性电流源作为激励源通过CST场仿真能够获取天线接收端口的PIM响应。通过少量PIM测试结果可以仿真提取待测样(device under test,DUT)的非线性参数,进而仿真预测DUT在辐射场中任意位置的PIM响应。针对铝合金金属接触DUT,首先采用方同轴缝隙天线测试辐射场中某一位置的三阶PIM(third-order passive intermodulation,PIM3)幅值,其次基于场仿真提取了非线性电流源的三阶非线性参数,最后利用确定的非线性电流源仿真预测辐射中不同位置处的PIM3响应,仿真评估和实验测试结果一致。文章为辐射场复杂场景中金属接触PIM的评估及其非线性参数的提取提供了一种可靠且方便的途径。

非线性负载应用一例──计算机电源功率的一种近似计算方法

本文把计算机作为电源的非线性负载进行分析，给出有关定义和定理，并以实际应用为例，提出了计算机所需电源功率的测量和计算的近似方法。

非线性负载应用一例(节录)──计算机电源功率的一种近似计算方法

本文把计算机作为电源的非线性负载进行分析，给出有关定义和定理，并以实际应用为例，提出了计算机所需电源功率的测量和计算的近似方法。

一种神经元自适应谐波电流检测方法的数字仿真

基于单个神经元的有源电力滤波器单相电路自适应谐波电流检测方法的性能与一个周期内的采样个数、输入量个数、学习率和惯性系数有关。数字仿真发现:一个周期内的采样个数和学习率对该方法的检测精度和动态响应时间影响较大,它们既不能太大也不能太小,应选择适中;输入量的个数对该方法的检测精度影响较大,而对该方法的动态响应时间影响不大,它越小越好,建议取1;惯性系数对该方法的性能影响很小,建议取0。

APF谐波电流检测的积分法与低通滤波法的比较研究

积分法和低通滤波法都是以非线性负载电流的Fourier级数表示为理论依据的两种有源电力滤波器(APF)谐波与无功电流检测方法。为了弄清楚这两种方法的检测性能孰优孰劣,建立了对这两种方法进行比较研究的MATLAB仿真模型,在此基础上,对这两种方法在电源电压无畸变、电源电压发生畸变和电源频率发生变化时进行了仿真比较。比较研究发现:在电源电压无畸变时,当负载电流处于稳定状态时,积分法的检测精度高于低通滤波法的检测精度,当负载电流处于变化状态时,积分法的跟踪速度快于低通滤波法的跟踪速度;在电源电压发生畸变时,积分法与低通滤波法的检测精度无明显差别;在电源频率发生变化时,低通滤波法的检测精度明显地高于积分法的检测精度。

一种改进的判别负载电流状态算法

鉴于基于动态迭代步长的判别负载电流状态算法存在的问题,研究了不考虑定义2的基于动态迭代步长的判别负载电流状态算法;针对仿真发现的该算法存在的两个问题。针对此算法存在的这两个问题提出了改进的基于动态迭代步长的判别负载电流状态算法。此改进算法在不考虑定义2的基于动态迭代步长的判别负载电流状态算法的基础上,通过简单的计数判断就能够非常准确地判定负载电流状态,误判率非常小。理论分析,仿真和实验都证实了该改进算法的有效性。

一种低功耗大摆率Class-AB OTA电路设计

为提高低功耗条件下运放电路的工作速度,基于Class-AB复合型差分对、非线性电流镜传输、交叉耦合对管正反馈3种结构的有机组合,提出了一种高速运算跨导放大电路(OTA)的结构设计方案.该方案在低功耗条件下,电路具有优异的摆率倍增性能,同时电路小信号带宽与低频增益得到一定程度的改善.电路采用CSMC 0.5μm CMOS工艺进行设计并完成MPW流片.在5 V电源电压下测试得到的电路静态功耗仅为11.2μA,最大上升沿与下降沿摆率分别为10和2 V/μs,低频增益60 dB以上,单位增益带宽达到3 MHz.结果表明,新型Class-AB OTA电路比同类参考OTA电路具有更高的大信号瞬态响应品质因子.

基于四象限变流器的直流侧电压抑制前馈控制研究

四象限永磁同步电机(PMSM)变流器直流侧电压易受工况变化的影响,可能危害控制系统的安全运行。以永磁同步电机对拖平台为基础,分析四象限控制下直流侧电压波动机理,设计了一种非线性电流观测前馈补偿控制策略,来实现对被观测电流的快速跟踪,有效抑制电机加减速工况引起的电压波动,提高系统的动态响应能力和稳定性能。MATLAB仿真验证了该前馈补偿策略的可行性。

宽带跟踪保持放大器失真的分析和计算

基于高频肖特基二极管模型,对宽带桥式跟踪保持放大器的失真进行了Volterra分析和计算.分别导出了三阶谐波失真和互调失真表达式.利用非线性电流方法采用计算机程序对弱非线性跟踪保持放大器失真进行计算,计算结果显示其跟用SpectreRF仿真器进行仿真的结果具有很好的一致性,结果也证明,计算机程序在某些条件下,总体计算效率得到了显著提高.

直驱小惯量表贴式永磁同步电机的转速脉动抑制

非线性电流测量误差和电压源逆变器(VSI)非线性畸变电压造成了直驱小惯量表贴式永磁同步电机(SPMSN)的转速脉动.本文将q轴非线性电流测量误差等效为扰动负载电流,提出一种复合PI(CPI)调速器抑制电机转速脉动.该调速器由传统PI调节器与偏差补偿器并联构成,偏差补偿器用以抑制非线性负载电流.同时,用分段线性函数建立IGBT关闭时间模型,并推导了VSI非线性畸变电压表达式.引入积分型模型预测控制(MPC)作为电流环控制器,利用MPC的滚动时域最优预测特性抑制VSI的非线性畸变电压,消除了零电流钳位现象.最后,通过仿真分析验证了所提控制策略的有效性.

基于ESO与终端滑模控制的直流配电网母线电压控制

针对直流配电网中母线电压控制问题,在双向AC/DC变换器传统双闭环控制器的基础上,设计一种基于扩张状态观测器（extended state observer,ESO）和终端滑模的非线性鲁棒电流前馈控制器,在不需要增加额外电压/电流传感器的情况下实现对系统内扰动的快速跟踪,有利于直流配电网中分布式电源与负荷的扩展和即插即用。传统电流前馈控制需要多个电流传感器采集负载电流信息,利用ESO与终端滑模控制理论将电流前馈控制系统转变为以直流母线电压为输入信号的非线性鲁棒电流前馈控制器,有效避免额外传感器的加入,减少装置费用,并且ESO可对系统各状态以及系统模型的不确定性和外部扰动进行实时跟踪,实现对系统中母线电压波动的快速抑制。软件数值仿真结果表明,该控制器表现出良好的控制效果和鲁棒性,对于直流母线电压波动具有很好的稳定效果。

直接计算法的本质及其检测性能

为了研究直接计算法这种检测有源电力滤波器谐波电流的检测性能,首先根据非线性负载电流的傅立叶级数表达导出基于离散傅立叶级数的谐波电流检测方法;然后证明直接计算法和基于离散傅立叶级数的谐波电流检测方法的计算公式相同,从而证明直接计算法和基于离散傅立叶级数的谐波电流检测方法在本质上完全一致;最后以直接计算法的本质和非线性负载电流的傅立叶级数表达为依据,阐释了直接计算法检测性能的结果,即:当负载电流在一个周期内的采样个数足够大并且负载电流处于稳定状态时,由直接计算法计算的基波有功电流幅值准确;当负载电流处于变化状态时,由直接计算法计算的基波有功电流幅值能够缓慢平滑跟踪基波有功电流真实幅值;若使用一个周期内的采样数据进行计算,则直接计算法的动态响应时间为1个周期;若使用0.5个周期内的采样数据进行计算,则直接计算法的动态响应时间为0.5个周期。