一种电流模式Buck-Boost变换器的混沌与反混沌混合控制方法

由于混沌系统具有内在随机性的特征,其状态变量之间的关联性有时很弱,甚至不相关,因而难以对系统实施有效控制。文中基于状态关联和参数扰动的思想提出了一种Buck-Boost变换器混沌与反混沌混合控制方法。所提方法定义了一个调整系数来表征状态变量之间的耦合强度,通过调节该系数达到控制其耦合强度的目的,并建立系统的数学模型。利用系统的微分项来表征参数扰动项,对系统施加一定范围的参数扰动。根据控制目标,通过改变调整系数实现对系统的混沌与反混沌控制。基于单值矩阵理论和Simulink仿真平台验证了方法的有效性。所提方法仅需调整一个外部参数,即可将任意状态下的电流型Buck-Boost变换器控制到周期1、周期2轨道及混沌态。

基于Buck-Boost矩阵变换器的异步电机调速控制策略

进行了将采用双闭环控制的Buck-Boost矩阵变换器用于异步电机调速系统控制的研究,设计了基于Buck-Boost矩阵变换器的异步电机调速控制策略。该策略根据异步电机的给定转速,基于矢量控制原理获得异步电机对应的输入电压,并以该电压作为Buck-Boost矩阵变换器的参考输出电压,再通过对Buck-Boost矩阵变换器采用双闭环控制策略使其实际输出电压与其参考输出电压保持一致,从而实现异步电机的实际转速对给定转速的准确跟踪,达到准确控制异步电机转速的目的。该控制策略的控制效果通过仿真得到了验证。仿真分析结果表明,异步电机采用基于Buck-Boost矩阵变换器的调速控制策略可取得良好的动态和稳态性能以及四象限运行特性,因而具有较好的应用价值。

新型Buck-Boost矩阵变换器的双闭环控制策略

为了克服传统矩阵变换器电压传输比低的缺陷,提出了新型Buck-Boost矩阵变换器,采用双闭环控制策略进行控制.介绍了该控制策略的基本原理与设计方法,对比分析了该控制策略与滑模控制及离散滑模控制的各种特性,并通过仿真对其控制效果进行了验证.结果表明:该控制策略不仅具有比滑模控制和离散滑模控制更加优良的动态性能,而且还具有更强的谐波抑制能力,其输出波形的谐波失真度更小,稳态精度更高,因而具有更好的应用价值.

Buck-Boost矩阵变换器的复合控制策略

针对Buck-Boost矩阵变换器实际输出电压与其参考电压间存在较大跟踪误差的问题,提出一种基于重复控制的复合控制策略。阐述了该控制策略的基本原理,构建了以Buck-Boost矩阵变换器中电容电压与电感电流为系统控制变量的复合控制闭环,并就该控制闭环中复合控制器的具体设计方法进行了深入研究,最后构建仿真模型对其控制效果进行了验证,同时与比传统双闭环控制策略进行了对比仿真分析,结果表明:该控制策略不仅有效解决了Buck-Boost矩阵变换器存在的稳态跟踪误差大的问题,而且具有比传统双闭环控制策略更加优良的谐波抑制能力,因而具有更好的应用价值。

基于神经元PID控制的Buck-Boost矩阵变换器研究

在研究矩阵变换器的拓扑结构、工作原理和分析神经元PID控制机制及其学习算法的基础上,将基于专家调节增益的神经元PID控制策略引入到Buck-Boost矩阵变换器(BBMC)的双闭环控制系统中,实现了一种具有优良电气特性的新型Buck-Boost矩阵变换器。利用MATLAB仿真软件对这种新型BBMC的控制效果进行了验证,验证结果表明:当其输入侧电压发生突变时,神经元PID能有效调节PID参数,使其输出电压有效地跟随输入电压的变化,从而迅速达到稳定,表现出了良好的动态性能和鲁棒性。

新型BUCK-BOOST矩阵变换器的鲁棒PID控制策略

针对为克服传统矩阵变换器电压传输比低的缺陷而提出的新型Buck-Boost矩阵变换器(BBMC),提出采用鲁棒PID控制策略进行控制。介绍了该控制策略的基本原理,阐述了将其应用于BBMC逆变级控制的具体设计方法,并通过仿真对其控制效果进行了验证。结果表明:该控制策略使BBMC获得了良好的动态和稳态性能,能实现输出电压和频率的任意调节,且直接输出较标准的正弦波而无需滤波环节,谐波含量小,具有一定的应用价值。

基于离散滑模控制的新型Buck-Boost矩阵变换器

对目前矩阵变换器存在电压传输比低的缺陷进行了研究,提出了一种新型的称为 buck-boost 矩阵变换器(BBMC)的电路拓扑结构。介绍了该拓扑结构的基本构成及其工作原理,分析推导了其电压传输比与占空比之间函数关系的解析表达式,阐述了离散滑模控制策略的基本设计方法,最后通过仿真对其有效性和可行性进行了验证。结果表明:该新型拓扑结构能实现输出电压和频率的任意调节,其电压传输比既可大于1,也可小于1,且直接输出高品质的正弦波而无需滤波环节,谐波含量小,从而有效解决了传统矩阵变换器电压传输比低的难题,具有较好的应用价值。

新型Buck-Boost矩阵变换器的自抗扰控制策略

针对一种具有高电压传输比的新型Buck-Boost矩阵变换器(BBMC),研究采用自抗扰控制策略进行控制。阐述了该控制策略的基本原理,根据BBMC的电路结构并基于局部平均值的概念建立了相关数学模型,在此基础上研究了该控制策略的具体设计方法,并就其控制特性与传统的双闭环控制策略进行了对比分析,最后通过仿真对该控制策略的效果进行了验证。结果表明:该控制策略相对于双闭环控制策略不仅具有更好的动态性能,而且其输出波形的谐波失真度更小,稳态精度更高,因而具有更好的应用价值。

Buck-Boost矩阵变换器主电路及控制参数多目标优化

针对Buck-Boost矩阵变换器主电路参数及相关控制参数进行优化研究。以该变换器主电路参数及相关控制参数为优化对象,以其输出电压波形的谐波失真度、电容电压偏差和电感电流偏差为优化目标,建立了相应的多目标优化满意度函数,基于果蝇算法构建其适应度函数并对其进行优化求解,获得一组最优参数,使各优化目标达到协同最优,通过仿真对其优化效果进行了验证,结果表明:该优化方法优化效果好,具有调整参数少及不易陷入局部最优解等特点和较好的应用价值。

基于Buck-Boost矩阵变换器的异步电机调速系统控制策略

针对以Buck-Boost矩阵变换器(BBMC)为功率变换器的异步电机调速系统,提出一种基于有限时间控制的变频调速控制方法。首先,根据异步电机的给定转速,经基于PI-IP控制的矢量控制算法获得异步电机的给定电压,并以该给定电压作为BBMC的参考输出电压。再以BBMC中电容电压与电感电流作为系统控制变量,经有限时间控制算法得到BBMC中对应功率开关的占空比。再根据该占空比对BBMC中对应功率开关实施控制,由此可在BBMC输出端获得与其参考输出一致的输出电压,从而实现异步电机实际转速对其给定转速的准确跟踪,达到对异步电机转速进行准确控制的目的。最后通过仿真和实验对上述控制方法进行了验证。

基于Buck-Boost矩阵变换器的异步电机操动机构特性分析

传统的异步电机操动机构特性分析方法分析结果准确率低。针对这一问题,基于BuckBoost矩阵变换器研究了一种新的异步电机操动机构特性分析方法,利用霍尔定律计算出BuckBoost矩阵变换器的异步电动机工作时的电感电流值,得到实际异步电动机的实际转速,将电动机的操动过程中每个操作机构点的电压值带入数学模型中,得出异步电动机的操动机构点的电阻交叉影响图,根据交叉影响图,在电动机工作频域出发,分析基于Buck-Boost矩阵变换器的异步电动机的操动机构特性。实验结果表明,基于Buck-Boost矩阵变换器的异步电机操动机构特性分析方法分析结果准确性高,工作性能好。

船用电流控制型Buck-boost变换器分岔行为分析

为了分析船用电流控制型Buck-boost变换器的分岔非线性动力学行为,首先推导一种描述船用Buck-boost变换器分岔行为演化过程的非线性迭代映射模型,然后采用雅可比矩阵来确定Buck-boost变换器首次出现失稳的分岔点,最后进行了不同分岔参数的仿真试验。仿真试验结果表明了理论推导模型的正确性,并且可有效预测首次出现的分岔点。

基于微粒群算法的Buck-Boost矩阵变换器主电路参数优化

鉴于Buck-Boost矩阵变换器输出电压波形的谐波失真度与其主电路参数直接相关,为此采用微粒群算法对其主电路参数进行优化.文中介绍了微粒群算法的基本原理,阐述了采用微粒群算法对BBMC主电路参数进行优化的具体设计方法,并利用Matlab/Simulink对其优化效果进行了仿真验证.结果表明,利用微粒群优化算法获得的主电路参数较传统计算方法获得的主电路参数其输出电压波形的谐波失真度更小,因而具有一定的应用价值.

基于微粒群算法的BBMC控制参数优化研究

基于双闭环控制的BUCK-Boost矩阵变换器(BBMC)具有优良的电气性能,然而其控制参数因采用试凑法获得而难以达到最佳控制效果,为此提出采用微粒群算法对其控制参数进行优化。介绍了BBMC双闭环控制策略与微粒群算法的基本原理,阐述了采用微粒群算法对BBMC双闭环控制策略的控制参数进行优化的具体设计方法,并利用MATLAB对其控制效果进行了仿真验证,同时与试凑法获得的控制参数进行了对比仿真分析。结果表明:利用微粒群算法优化获得的控制参数较试凑法获得的控制参数具有更好的控制效果,BBMC输出波形的谐波失真度更小。

BBMC逆变级分段延迟反馈控制参数稳定域

针对Buck-Boost矩阵变换器(BBMC)逆变级在脉冲输入电压作用下存在的分叉与混沌现象,提出采用分段延迟反馈控制法,研究确定了其控制参数的稳定域。建立了该逆变级的离散迭代数学模型,针对该逆变级在分段延迟反馈控制法下的控制特性进行了分析,研究确定了实现系统稳定运行时控制参数k1、k2间的函数关系并确定了其稳定域范围,最后对上述理论分析的正确性进行了仿真验证。结果表明:分段延迟反馈控制能有效抑制BBMC逆变级在脉冲输入电压作用下所产生的混沌现象,对于确保BBMC逆变级的稳定运行具有重要意义。

Buck-Boost矩阵变换器主电路参数随电流定额的自适应优选方法

针对Buck-Boost矩阵变换器(BBMC)在不同额定输出电流下的主电路参数优化设计问题,提出了一种BBMC主电路参数随其额定电流变化的自适应优选方法.通过建立BBMC优化目标与优化对象间的数学模型,研究基于自适应狼群优化算法的BBMC主电路参数优化设计方法;在此基础上进一步研究确定BBMC主电路优化设计参数与BBMC额定输出电流间的变化规律,为实现不同电流定额下BBMC主电路的优化设计奠定基础;最后通过仿真对上述理论分析进行了验证.

基于FTC的BBMC调速控制策略及参数优化

针对以Buck-boost矩阵变换器(BBMC)为功率变换器的异步电机调速系统,提出一种基于有限时间控制(FTC)的变频调速控制方法.首先根据异步电机的给定转速,经基于PI-IP控制的矢量控制算法获得BBMC的参考输出电压;再以BBMC中电容电压与电感电流作为系统控制变量,经有限时间控制算法得到BBMC中对应功率开关的占空比;再根据该占空比对BBMC中对应功率开关实施控制,即可在BBMC输出端获得与其参考输出一致的输出电压,从而实现异步电机实际转速对其给定转速的准确跟踪,达到对异步电机转速进行准确控制的目的;同时采用自适应狼群优化算法对BBMC主电路参数及基于有限时间的控制参数进行优化,取得了满意的效果.最后通过仿真和实验对上述控制方法进行了验证.