基于龙伯格观测器的BLDC滑模控制系统仿真研究

针对无刷直流电机(BLDC)负载频繁改变导致电机调速性能差的问题,提出了一种基于负载转矩观测器的速度滑模控制方法。速度环采用滑模变结构控制方法,基于改进指数趋近律设计了速度滑模控制器;同时为了减小负载转矩扰动对电机运行状态的影响,基于龙伯格观测器设计了负载转矩观测器,通过观测器来估计实际的负载转矩并将观测器的输出前馈给速度滑模控制器来抵消负载转矩扰动的影响。为了验证提出方案的有效性,在MATLAB/Simulink仿真环境上搭建了仿真模型并进行了仿真分析,仿真结果表明基于负载转矩观测器和速度滑模控制器的无刷直流电机系统有着优异的性能,与传统PI控制相比,抗扰能力强、恢复时间短、转速响应快,证明了提出方案的有效性。

混合动力挖掘机中基于电流匹配的双向DC/DC前馈补偿控制策略

针对混合动力挖掘机回转电机启动过程中,双向DC/DC恒流放电模式具有输出电流固定、直流母线电流供求不匹配而需要强制通过供能侧进行功率补偿的问题,提出基于直流母线上电流供求关系匹配的双向DC/DC前馈补偿策略。本文通过分析电流供求不匹配的原因,并推导双向DC/DC输入和输出电流关系,实现双向DC/DC输出电流对负载需求的自动跟随。引入该前馈补偿控制策略后,超级电容电能输出可最大限度跟随回转电机的需求,减少供能侧的能量补偿,母线电压亦能保持稳定。幅频特性曲线对系统稳定性进行分析,并仿真和实验验证该方法的可行性和有效性,可供工业应用参考。

直流受端馈入站与近区风电场系统振荡特性分析

随着高压直流输电工程的不断投产,以及风电项目的增多,越来越多的风电场出现在电网换相换流器高压直流输电(line-commutated-converter based high voltage direct current,LCC-HVDC)受端换流站近区,两者构成的系统存在振荡风险。为此,该文针对直流受端馈入站与近区风电场系统的振荡特性展开研究。首先,建立并验证系统的状态空间模型,基于该模型计算出系统特征值,确定LCC-HVDC与风电场共同参与的振荡主导模式并进行参与因子分析。进一步地,通过对比是否接入LCC-HVDC的主导模式,得到LCC-HVDC的接入会削弱系统阻尼的结论。最后,从系统额定容量、交流系统短路比、风电场并网线路长度等方面探究系统稳定性的影响因素,并分析系统的不同短路比、潮流比对风机网侧换流器(grid-side converter,GSC)外环控制和换流站定电流控制器性能的影响。

基于蓄电池负载DC/DC变换器的数字式前馈控制器仿真分析

采用前馈控制的方式,可以提高带蓄电池负载的DC/DC变换器的动态性能。针对列车上采用的半桥式DC/DC电源装置设计了与其相适应的前馈控制器,并且对该系统进行了仿真。仿真分析表明,这种前馈控制方式能够大大改善系统的动态性能以及稳定精度。

DC 600 V在铁路空调客车供电系统的应用

简要的回顾了铁路空调客车的供电方式,重点介绍空调客车DC 600 V供电系统,并介绍了DC 600 V供电系统在运用中存在的主要问题并提出解决的方法。

西门子DCS在汽机变工况时的应用

机组变工况运行对于自动控制系统是一个控制难点。针对此问题,根据主汽流量与调速级后的压力关系,将西门子DCS系统应用于其控制逻辑中主汽流量的计算、协调控制、燃料控制;并根据锅炉全程给水控制的要求,设计了低负荷段的单冲量控制和高负荷段的三冲量给水控制逻辑。以上设计均已在电厂成功投运,效果良好,实现了给水全程控制。这将为国内其他机组的控制提供借鉴和参考。

用于电压模式的DC-DC转换器的前馈电路

提出了一种应用于电压模式的DC-DC降压转换器的前馈电路。传统DC-DC中,工作状态的变化,通过输出端反馈后才能对占空比做出调整;输入电压跳变时,调整时间就比较长。通过引入输入电压前馈通路,克服了传统结构调整时间过长的缺点。该电路应用在一种高效率、低功耗双模式DC-DC降压转换器芯片中,芯片采用CSMC公司的0.5μm CMOS混合信号工艺设计和流片。实际测试结果表明在反馈环路中引入前馈支路后,没有影响系统环路的稳定性,而使线性调节性能(Line Regulation)得到显著的改善。

基于混合储能系统DC-DC变换器控制策略的研究

本文针对混合储能蓄电池充放电频率问题,提出了蓄电池单电流环与自适应电流滞环控制相结合的控制策略。该策略利用自适应电流滞环控制,避免蓄电池小功率充放电,降低了蓄电池的充放电频率,同时能够防止超级电容负荷超载。针对直流母线电压稳定的控制,超级电容采用带有功率前馈的双环控制,内环采用电流控制,外环采用电压控制,用以平抑功率的高频波动,能够更好地维持直流母线电压的稳定。仿真结果表明该控制策略可行有效。

一种适用于航空DC/DC变换器短路限流的控制策略

针对航空变换器在负载短路时需要输出3倍额定电流的要求,提出了一种适用于航空DC/DC变换器短路限流的控制策略。在传统电压-电流双环控制DC/DC变换器的基础上,引入输出电压前馈控制,即将输出电压作为前馈信号,与电流控制器的输出信号相加共同作为调制信号与三角载波交截。通过合理设计前馈系数,保证电流控制器的输出电压在负载短路前后基本保持不变,旁路了PI补偿网络的延时影响,使得短路瞬间占空比即时修正,有效抑制了短路瞬间的电流冲击。小信号建模分析表明,输出电压前馈的引入基本不会影响原双环控制系统的稳态和动态性能。仿真和实验均验证了该控制策略的有效性。

基于BLDCM的数控进给传动系统建模与仿真

通过对无刷直流电机和进给传动系统的建模与分析,找出影响系统稳定性的因素,对数控机床的相关理论问题进行验证,为实际分析机床传动系统相应模态提供了一种研究方法。

PTA投料及输送程序控制在DCS中的应用

介绍了PET装置中PTA投料及输送构成,通常PTA投料及输送程序采用PLC控制,增加硬件成本。在DCS中进行编程实现PTA投料及输送的联锁和程序控制,不但减少了硬件费用的投入和技术人员的维护工作,而且可随时根据工艺需要在线优化控制程序。

双向DC-DC变换器输入电压前馈模糊PI控制研究

双向DC-DC变换器是电动汽车动力系统的重要环节,为了延长蓄电池使用寿命,达到优良高效的电能转换目的,提出了一种带有输入电压前馈的模糊PI控制策略。利用模糊控制器的变输出比例因子来调节输出电压,根据输出电压误差大小来调节输出比例因子,从而改变模糊控制输出改变的速率,实现输出误差较大时的快速响应和超调抑制。仿真和实验测试验证了该控制策略具有鲁棒性强、模糊规则少、无需精确被控模型、控制简便等特点,能够有效提高变换器的动态性能,实现鲁棒控制。

混合直流系统中直流侧故障暂态电流的解析表达与故障特性的研究

由基于线性换流器高压直流输电系统(LCC-HVDC)和基于电压源换流器高压直流输电系统(VSC-HVDC)共同构成的混合直流输电系统,其故障特性与传统直流输电系统不同。针对此问题,对混合直流输电系统中直流侧故障暂态电流特性进行了研究。首先建立了送端电网采用LCC型换流站、受端电网采用VSC型换流站的两端混合直流输电系统,利用拉普拉斯变换定理推导了直流侧故障时的等效电路,解析了LCC侧和VSC侧直流故障电流简易表达式。其次,在简易表达式的基础上,充分考虑送端LCC侧换流站的触发角动态变化过程和受端VSC侧换流站交流电流的馈入,进一步解析了两侧精确的故障电流表达式。然后,从故障电流幅值、谐波等方面对比分析了三种高压直流系统中直流侧故障电流的变化特征。最后,通过MATLAB/Simulink仿真验证了所提故障电流解析表达式的正确性。

适用于副边控制隔离DC/DC变换器的电压前馈电路

为了实现副边控制隔离DC/DC变换器的输入电压前馈,讨论了解决问题的难点,提出了两个分别基于辅助源变压器和主功率变压器的具体实现输入电压前馈的电路,分析了每个电路的工作原理,并指出了各自的优缺点,然后给出了相应的实验波形,最后在基于副边控制的低压大电流隔离DC/DC变换器样机上作了验证。实验结果表明,所给电路相对简单、可靠,都能很好地实现输入电压前馈功能,对动态响应性能有明显的改善。

DCS在鼓风炉上料控制系统中的应用

介绍了由Network6000 DCS组成的鼓风炉自动控制上料系统的结构和功能,详述了系统的组态软件,上料系统流程及料斗称重控制程序等。

双馈风电机组dc-link电压的直接电容电流控制策略

传统GSC双闭环控制中存在电压外环对dc-link电压波动抑制响应慢及电流内环对前馈补偿延时的问题。对此提出一个dc-link电容电流直接控制的GSC单闭环控制策略。控制策略中引入的前馈补偿直接施加在GSC控制电压的节点上,消除了电流内环对扰动前馈补偿的延时。同时,对外界扰动动态的前馈补偿采用了一个"跟踪-微分器"技术。在Matlab/Simulink仿真平台中构建了GSC控制策略的研究模型,研究了两种典型情况下GSC控制策略对dc-link电压波动抑制的效果。结果表明所提出的GSC控制策略能有效抑制dc-link电压的波动幅值及振荡。

基于EASY512-DC-R超小型PLC的烟丝喂入自动控制

介绍了EASY512-DC-R超小型PLC的功能特点,同时通过具体阐述基于该PLC如何实现卷烟机烟丝喂入的自动控制,说明了如何设计一个基于PLC的小型自动控制系统。

双有源桥DC-DC变换器虚拟直接功率控制策略

动态响应特性是双有源桥(Dual Active Bridge,DAB)DC-DC变换器的一个关键指标。为了提高DAB DC-DC变换器在系统发生扰动时的动态响应速度,在单移相控制的基础上,结合直接功率前馈控制(Direct Power Feed-Forward Control,DPFFC)策略,提出了一种虚拟直接功率控制(Virtual Direct Power Control,VDPC)策略,并建立了VDPC策略下系统发生扰动时的小信号模型,该控制方法无电感、无变压器变比等电路参数参与控制,提高了控制方法的兼容性。最后,在Matlab/Simulink仿真平台上,对虚拟直接功率控制和直接功率前馈控制进行了对比仿真,仿真结果表明:在DAB DC-DC变换器输入电压和负载发生扰动时,虚拟直接功率控制方法具有更快的动态响应性能,且能保证输出电压基本不变。

宁夏大坝发电有限责任公司I期给水泵出口最小流量阀控制在DCS中的实现

针对宁夏大坝发电有限责任公司Ⅰ期给水系统三台给水泵最小流量阀原控制回路不可靠问题进行分析,将其引入DCS系统,并对其控制逻辑进行进一步完善,有效地提高了机组的安全稳定运行的能力。

计及换相失败的输电线路单相接地故障熄弧时刻识别

针对含直流馈入交流输电线路单相跳闸后换流阀换相失败导致重合闸判据失效的问题,提出基于故障相时移电压能量比的熄弧时刻识别策略。首先,基于换流器开关函数理论,研究逆变侧换相失败时换流阀两侧电压电流相互作用关系。然后,对带并联电抗器交流故障相端电压特征进行分析,得到熄弧前后的电压幅值波动差异。最后,计算故障相电压能量分布,利用时移电压能量比确定单相接地故障二次电弧熄弧时刻。在PSCAD/EMTDC平台的仿真结果验证了所提识别策略的有效性。