开关频率恒定与占空比调制相结合的PMSM-DTC控制

针对永磁同步电机直接转矩控制(DTC)存在转矩脉动和磁链脉动大以及开关频率不恒定等问题,提出一种基于简单占空比的开关频率恒定永磁同步电机直接转矩控制。分析了电压矢量在不同转速和定子磁链位置对电磁转矩和磁链的影响,并设计了一种简单的占空比计算方式。PWM调制采用矢量控制的思想,使得逆变器开关频率恒定。仿真和实验结果表明,该方法能有效减少转矩和磁链脉动,保证逆变器的开关频率恒定,控制简单,动态性能好,鲁棒性强。

一种恒定开关频率的永磁同步电动机直接转矩控制方法

文章对永磁同步电机的直接力矩控制算法进行了研究 ,提出基于 DSP控制的恒定开关频率的永磁同步机直接转矩控制方法 ,它充分利用功率开关器件的开关频率能力 ,使转矩脉动达到最小 ;同时提出了适用于同步电动机的直接转矩控制开关表。在理论分析的基础上对其进行了仿真研究。仿真结果证实了该控制方法的可行性 ,系统转矩动态曲线显示了良好的动态性能。

恒定导通时间双频率控制开关变换器

本文提出并研究了一种新型开关变换器控制技术——恒定导通时间双频率(COT-BF)控制技术。COT-BF控制技术利用两组预先设定的具有相同导通时间但不同开关频率的控制脉冲,实现对开关变换器输出电压的调整。COT-BF控制器实现简单,无需误差放大器及其相应的补偿网络。本文以电感电流断续导电模式(DCM)Buck变换器为例,研究了COT-BF控制开关变换器的工作原理及控制策略,并进行了实验研究。实验研究结果表明,COT-BF控制DCM Buck变换器具有比传统电压型脉冲宽度调制开关变换器更快的瞬态响应速度和更低的电磁干扰。

基于恒定频率调节的下垂控制

提出了一种应用于微电网中基于恒定频率调节的逆变器的下垂控制方法。针对微电网中逆变器的传统下垂控制方法,会引起电压幅值和频率的偏移,造成微电网与主电网之间电压相位差增加,导致微电网重并网困难的情况,对下垂控制的P-f环节在传统控制的基础上采用微分调节,使微电网与主电网的相位差维持在一恒定较小的角度,解决了传统下垂控制并网时电压过冲的问题。通过与传统下垂控制方法的仿真对比,验证了所提出方法在微网应用中的优越性。

基于恒定频率转矩控制器的感应电机直接转矩控制

为了解决传统直接转矩控制中开关频率变化大和转矩脉动高的缺点,提出了一种恒定频率转矩控制器(CFTC)。该方法是将转矩误差与两个幅值相同、相位互差180°的三角波比较,取代传统的滞环比较器,并对所提出的控制器进行建模和线性化。仿真结果表明所提出的CFTC能够保持开关频率恒定,并且在低速下动态响应好,控制精确性更高,输出转矩得到有效降低且更加平滑。

基于恒定开关频率变结构控制的PWM整流器

建立一种基于恒定开关频率变结构控制的电压型PWM整流器模型,这种PWM整流器在实现AC/DC变流,输出稳定的直流电压的同时还可以补偿系统线电流的无功和谐波分量。

一种基于双矢量恒定开关频率的三电平ANPC型全桥逆变器模型预测控制方法

针对三电平有源中点箝位型(activeneutral-pointclamped,ANPC)全桥逆变器在使用有限集模型预测控制(finite control set mode predictive control,FCS-MPC)方法时,存在开关频率不固定、电流谐波大、多目标优化复杂、对处理器运算效率要求高等问题,该文首先提出一种双矢量恒定开关频率FCS-MPC方法,该方法以逆变器输出电压矢量而非开关矢量为有限集进行模型预测,降低模型计算量;然后,通过代价函数寻优以确定最优和次优电压矢量,消除多目标优化问题;根据代价函数值计算矢量作用时间,并在下一控制周期中同时输出2种电压矢量,实现恒定开关频率,降低输出电流谐波;再次,推导基于不同变量约束实现所提方法的原理;最后,该文提出基于比例积分控制器调整冗余矢量作用时间来实现直流侧电容电压均衡控制的方法,此方法具有很快的调节速度。仿真和实验验证所提方法的良好性能。

九开关双馈风力发电系统的恒定开关频率电流滑模控制方法

较之基于背靠背变换器的双馈风电系统,基于九开关变换器（nine-switchconverter,NSC）的双馈风电系统所需器件更少,且可通过对NSC直流母线电压及电流容量在机侧与网侧的动态分配实现低电压穿越（low-voltage-ridethrough,LVRT）,并具备无功补偿能力。对九开关双馈风电系统的控制,目前均沿用了传统矢量控制与NSC特殊调制相结合的方法,控制过程复杂,性能提升有限。为简化控制过程并提升控制性能,该文提出适用于NSC双馈风电系统的恒定开关频率电流滑模控制,该方法直接在三相静止坐标系进行电流滑模闭环控制,生成NSC驱动所需占空比。该文对所提方案进行详细分析,并通过实验将其与传统比例积分控制进行对比。实验结果表明,所提滑模控制具有优于比例积分控制的动态响应和LVRT性能。

基于恒定开关频率的内置式永磁同步电机直接转矩控制方法

针对常规直接转矩控制方法存在开关频率不恒定和转矩脉动较大的问题,采用了一种基于恒定开关频率的内置式永磁同步电机直接转矩控制方法,该方法由一个PI调节器和一个三角波载波器组成,通过比较PI转矩调节器的输出与固定频率载波信号,实现了逆变器开关频率恒定,从而使电机的转矩脉动明显降低并改善了电流波形畸变;并对所提出的转矩调节器提供了详细的数学建模过程和小信号稳定性分析。仿真结果表明该算法在保持快速动态响应的前提下,可有效改善内置式永磁同步电机直接转矩控制系统的稳定运行特性,同时开关频率几乎处于恒定状态。

三电平并网逆变器恒定开关频率的模型预测控制

传统的有限控制集模型预测控制存在开关频率不固定的缺点,这给并网逆变器输出滤波器的设计带来了很大的困难。针对这个问题,提出了一种三电平并网逆变器恒定开关频率的模型预测控制策略。该控制策略将预测最优开关序列控制用于三电平并网逆变器中,并对其寻优方式进行改进。改进的方式是通过找出使目标函数最小的中心矢量来对最优开关序列所在的小扇区进行定位。仿真和实验结果表明,所提控制策略不仅能够在实现定频控制的基础上有效减少计算量,而且具有良好的静态和动态性能。

基于恒定开关频率的12区段DTC系统的研究

传统的直接转矩控制方法将磁链控制为六边形或是6区间圆形,转矩的控制使用一个滞环比较器,这种方法会造成开关频率变化、转矩脉动过大。为解决这些问题,在传统直接转矩控制的基础上介绍一种改进方法,将传统6区间圆形磁链细分为12区间,并使用一种恒定开关频率控制器以取代转矩滞环比较器,来解决传统6区间磁链以及转矩滞环比较器存在的缺陷。仿真结果表明,该方法能保持开关频率恒定,并能有效地减小转矩脉动。

基于恒定开关频率的永磁同步电机直接转矩控制

通过定子磁链及其给定幅值和定子电流来估算恒定开关周期内加在电机定子绕组上的参考电压,同时利用空间电压矢量调制方法使逆变器处于恒定的工作频率,开关频率越高,控制性能越好。仿真结果表明该方法有效。

基于凸优化的频率方向二维恒定束宽波束形成技术

针对传统波束的主瓣宽度会随波束指向和信号频率不同而变化,提出了一种基于凸优化的频率方向二维恒定束宽波束形成算法。该算法先采用非线性约束优化实现参考频点的方向不变恒定束宽,然后针对频带内各子带中心频率在每个指向上采用二阶锥约束,实现频率方向的二维恒定束宽。仿真结果表明,该算法能够在主波束指向±40°范围内有效地形成方向不变恒定束宽,同时在每个主波束指向上得到良好的频率不变恒定束宽波束图。

创新的自适应脉宽调制器为固定通/断时间可控的稳压器提供恒定开关频率

本文介绍一种创新的自适应稳压器(AC/DC或DC/DC)脉宽调制器(PWM),基于"固定关断时间(FOT)"或"恒定导通时间(COT)"控制方法,可以在全工况下(例如满负载CCM或中低负载DCM模式,宽输入输出电压)以恒定开关频率工作,无转换器的寄生参数(例如功率开关和滤波电感器的电阻)的负面影响。此外,本文提出的调制器电路与转换器拓扑无关(升压、降压、反激式等),只与功率开关管栅极驱动逻辑信号(GD)有关,可以节省芯片引脚数量,且/或降低设计复杂程度。

低噪声和高效率的手机照相机LED驱动器——利用恒定频率工作模式，以600mA的总输出电流驱动4个LED电流源

高效率1x／1．5x／2x多模式充电泵LTC3217可用于在蜂窝电话相机应用中驱动多个大电流LED。LTC3217采用3mm×3mm的QFN封装，850kHz的固定开关频率可降低噪声，能够以600mA的总输出电流驱动4个LED电流源，停机模式和电流输出值可通过两个逻辑输入引脚选择。LTC3217的输入电压为2．9～4．5V，在3．6V输入电压时的效率达92％，并且只需四个小电容器和两个电阻就可组成电源。

基于蓄电池容量检测的孤岛微电网频率控制

频率恒定控制是孤岛型微电网控制的难点之一。储能装置可以增加微电网的发电惯性、补偿部分微源发电的间歇性与不可预测性,是微电网可靠运行的关键设备。提出了基于储能设备容量检测的微电网频率恒定控制策略,该策略以储能荷电状态及微电网内部的功率动态变化为参考,利用储能的短时过载特性,实时优化控制策略,从而保证频率恒定。利用PSCAD/EMTDC仿真软件对提出的控制方案进行仿真分析,验证了控制策略的合理性与有效性。

基于恒定开关频率的永磁同步电机直接转矩控制

针对永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM)控制系统转矩脉动大的问题,提出一种基于恒定开关频率的永磁同步电机直接转矩控制。利用三角波载波,将其应用到直接转矩控制系统(Direct Torque Control,DTC)中,达到减小转矩脉动,提高系统鲁棒性的效果。利用Matlab/Simulink仿真软件证实所提方法的有效性。

创新的自适应脉宽调制器为固定通/断时间可控的稳压器提供恒定开关频率

本文介绍一种创新的自适应稳压器(AC/DC或DC/DC)脉宽调制器(PWM),基于"固定关断时间(FOT)"或"恒定导通时间(COT)"控制方法,可以在全工况下(例如,满负载CCM或中低负载DCM模式,宽输入输出电压)以恒定开关频率工作,无转换器的寄生参数(例如,功率开关和滤波电感器的电阻)的负面影响。此外,本文提出的调制器电路与转换器拓扑无关(升压、降压、反激式等),只与功率开关管栅极驱动逻辑信号(GD)有关,节省芯片引脚数量,且/或降低设计复杂程度。

微网中可维持母线电压恒定的下垂控制

由于传统下垂控制会使电压幅值和频率产生偏移,瞬时响应速度受限,以及由于线路阻抗不匹配所造成的环流等问题,提出了基于线路压降补偿的可减小微网母线电压幅值偏移的下垂控制理论,并且该方法可维持逆变电源本地输出电压幅值和频率的稳定。针对实际低压微网系统中线路阻抗为阻性,首先忽略线路阻抗中感抗成分,修正传统下垂控制模型,改进系统稳定性和瞬态响应;其次基于传统电网中二次调频理论,控制器增加电压幅值和频率的无差调节,维持逆变电源本地输出电压幅值和频率的稳定;再次,考虑逆变器到微网母线之间传输线上的电压降,控制器再加入传输线路压降补偿。最后通过仿真验证了所提出方法的正确性。