基于改进重复控制和双闭环PI控制的逆变器研究

针对逆变器由于输入直流电压波动、桥臂控制死区和带非线性负载引起输出电压波形畸变,供电品质下降等问题,建立了PWM逆变器的数学模型,提出了一种基于改进重复控制和双闭环PI控制相结合的逆变器新型控制方案,采用改进重复控制方法提高逆变器的稳态精度,利用双闭环PI控制方法改善逆变器的动态特性。该方案在一套基于STM32F103VB控制系统的UPS电源装置逆变单元进行了相关实验,实验结果表明,设计的逆变器稳态精度高,动态响应快。

直流电机双闭环PI控制技术研究

研究直流电机双闭环控制技术。考虑动态摩擦转矩,根据直流电机动力学方程推导出直流电机的数学模型。由开环传递函数和PID控制器,利用闭环负反馈传递函数的幅频特性,推导出PI控制器参数的计算方法。利用Matlab/Simu-link软件构建直流电机双闭环PI控制系统,并进行仿真与离线调试。基于dSPACE实物仿真平台设计了直流电机双闭环PI实时仿真控制模型,实现直流电机转速的准确控制。仿真与试验结果表明:直流电机双闭环控制系统具有较好的动态性能,与实际情况非常接近;所建电机模型精度高,PI控制参数的计算方法简单可行,便于掌握和推广应用。

双闭环模糊PI控制的双馈发电机矢量控制系统

针对双馈发电机数学模型具有非线性、多变量、强耦合等特点,在矢量控制的基础上,提出了采用双闭环模糊PI控制方式,其中转子电流内环为PI控制,转子旋转角速度ωr外环为模糊PI控制,按照双馈发电机性能指标最佳控制中的功率因数最高控制方式,使用MATLAB对其建模并仿真,验证了所采用控制方法的正确性和可行性,并可实现在比较宽的风速范围内实现较大风能的吸收;当风速发生变动的工况下系统也具有良好的动态品质。

单位功率因数PWM整流器双闭环PI调节器设计

分析PWM整流器在旋转dq坐标系中的简化数学模型 ,用此模型建立电压调节器解耦dq轴电流的独立调节环 ,简化各个环节 ,进而设计双闭环电流、电压调节器PI参数 。

轮毂无刷直流电机双闭环PI控制器设计

采用双闭环PI 控制器的轮毂无刷电机具有模糊控制超调量小、鲁棒性强、响应速度快等特性,兼具交流电机与直流电机的性能优势。本文简要阐释了轮毂无刷直流电机控制器的设计方案,分析了轮毂无刷直流电机控制器的硬件与软件设计方法,围绕转速环与电流环数值获取、转速环模糊算法实现、电流环PI 控制算法实现三个层面,探讨了轮毂无刷直流电机双闭环PI控制器的设计与实现。

无刷直流电动机双闭环控制系统研究

为实现无刷直流电动机转速转矩高精度控制,设计了以数字信号控制器(DSC)dsPIC30F4011为控制核心的无刷直流电动机速度、电流双闭环PI控制系统。详细介绍了控制系统主要硬件电路原理及控制方案。实验结果表明系统软硬件设计正确可行,并具有良好的调速性能。

双闭环PWM逆变器的MATLAB仿真

首先对PWM逆变器的电源输出特性进行了分析,建立了单向的PWM逆变器的MATLAB仿真模型;然后使用双闭环的PI控制器来控制逆变器。最后通过在Matlab/Smulink中进行仿真,验证了双闭环控制能够取得良好的动态和稳态性能。

PWM逆变器双闭环控制的仿真研究

首先通过对PWM逆变电源输出特性的分析,建立了单相SPWM逆变器的MATLAB仿真模型;然后运用双闭环PI控制的逆变器控制策略,并通过极点配置对PI控制器参数进行设计。最后在Matlab/Simulink中进行仿真研究。仿真结果表明,双环控制能获得具有良好的动态和稳态性能。

直流电机双闭环数字调速系统设计与实现

介绍了一种基于成本较低的AT89S52单片机实现的数字式双闭环PWM直流电机调速系统硬件实现电路和软件实现方法。给出由光电编码器检测直流电机转速的具体方法,并构成速度环;由霍尔电流传感器检测电枢电流构成电流环。软件编程实现改进的转速、电流双闭环PI控制器,利用单片机的定时器生成占空比可调的PWM信号,光耦隔离后经功率驱动放大,通过控制H桥驱动电路对直流电机进行无级平滑调速。实验表明该系统控制精度高,可靠性和稳定性加强。

单相Boost升压电路开闭环控制仿真研究

单相Boost升压电路是一种常用的电力电子变换器,可以将输入电压升高到所需的输出电压水平。目前Boost电路在太阳能和风电系统的高效利用和提高系统效率和稳定性等方面发挥重要作用。本文基于MATLAB/Simulink平台搭建单相Boost升压电路开闭环控制仿真模型,通过开环PWM调制和电压,电流双闭环PI控制PWM调制来探究单相Boost升压电路性能。分析开闭环控制仿真结果并验证理论正确性,并分析单相Boost升压电路开闭环控制的优缺点,从而为光伏/风电逆变器等相关升压部分工程设计提供参考。

采用遗传算法双闭环控制的静止无功发生器研究

无功补偿对于现代电力系统的运行与稳定性来说是必不可少的。研究了静止无功发生器(SVG)的工作原理,并在此基础上建立了SVG的标幺值数学模型。给出了一种基于遗传算法的新型控制方法,保证了输出信号的品质。用MATLAB/SIMULINK进行仿真,仿真结果表明该方法能够快速有效地实现系统的动态补偿。

模型预测控制的新能源汽车升压充电系统控制研究

以新能源汽车驱动复用式升压充电系统中三相交错并联Boost变换器为研究对象,针对系统在运行过程中动态响应速度慢、稳态特性差等问题,引入模型预测控制算法,对其展开研究分析。以单相Boost电路工作为例,建立了系统状态空间方程,并通过离散化处理建立了预测电流模型。根据变换器控制系统的运行约束和性能指标,确定了适当的目标价值函数,并计算出最小化目标函数值的最优占空比表达式。最后,利用MATLAB/Simulink构建了变换器仿真模型,验证了所提出的控制策略的可行性,并针对变换器输出电压响应速度慢、电压超调以及抗干扰性能差等问题与PI双闭环控制策略进行对比分析。仿真结果显示,相较于传统PI控制系统,模型预测控制系统的电压调节时间提升了62.3%,且无明显超调;当输入电压和负载发生扰动时,其电压偏差值分别降低了56.3%和85.8%,稳态时间分别提升了37.3%和51.3%。由此可知,该所设计模型预测控制器能够满足升压充电系统应用需求,具有更好的动态响应、稳态特性以及鲁棒性能。

模糊PID控制在单相光伏逆变电源中的应用

文章对PID控制和模糊控制的优缺点进行了分析,并提出了将两者结合组成模糊自整定PI双闭环控制,并对控制器进行了设计,最后通过仿真,证明了该方法的有效性。

基于KMTOA的三相光伏逆变器双环控制研究

以离网三相光伏逆变器为研究对象,选择电压电流双闭环控制作为其控制策略,针对传统PI控制参数难整定、系统变化适应性差的问题,引入了分子动理论优化算法来辨识双闭环控制器的PI参数,实现动态优化。基于MATLAB平台的仿真实验结果表明:相比于传统的PI控制以及PSO和GA算法两种智能算法,该算法具有操作简便、超调量小、响应快、适应性强等特点;系统输出的电压、电流波形呈现良好的正弦特性,总谐波畸变率小,有效改善了逆变器的动态性能及其输出电压的质量。

基于二自由度PID的三相PWM整流器调压改进策略

基于前端电压源型整流器(voltage source rectifier,VSR)与后端电压源型逆变器(voltage source inverter,VSI)级联的VSR-VSI双三相脉冲宽度调制(pulse width modulation,PWM)变换器已在电梯能量回馈系统中得到广泛应用,但前端三相VSR采用传统比例积分(proportional integral,PI)双闭环控制结构通常存在中端直流母线电压无法兼顾抗干扰性和跟踪性的问题。为此,文中提出一种基于二自由度比例积分微分(proportional integral differential,PID)的三相PWM整流器调压改进策略。首先,阐述基于VSR-VSI双三相PWM变换器级联系统的结构和工作原理,并给出前端三相VSR的传统PI双闭环控制方案及其参数设计过程,分析该方案不能兼具良好的抗干扰性与跟踪性的原因。在此基础上,给出基于二自由度PID的前端三相VSR直流调压优化策略及其参数设计方法。最后,利用软件仿真与实验测试对比结果共同验证了所述三相PWM-VSR直流调压改进策略的有效性与优越性。

基于SiC器件的交错并联双向DC-DC变换器的设计

针对传统组串式储能变流器存在的系统损耗大、输出电能质量低及整体可靠性差等问题,文中提出一种新型两相交错并联变换器拓扑,以提高系统效率及过流能力。首先给出交错并联DC-DC变换器的拓扑结构,分析两相交错并联拓扑结构工作原理,并推导相应的小信号模型,求其开环传递函数;然后以提升系统响应速度为目标,设计基于电流内环、电压外环的串级控制器,搭建基于SiC器件的10 kW样机。通过大电流实验、双脉冲实验对样机进行稳定性验证,最后对样机充放电模式分别进行效率测试。实验结果表明,基于SiC器件的两相交错并联双向DC-DC变换器能在一定程度上减小电流纹波,提高变换器功率等级,显著提升效率。

基于模糊-PID控制的燃机电厂静态变频器自动调速方法

在对静态变频器进行调速时,由于静态变频器的运行工况存在较大差异,调速结果可能超出目标范围。为此,文章提出基于模糊-PID控制的燃机电厂静态变频器自动调速方法,设计了双闭环PI控制结构,并在运行机制中引入了模糊理论,设计了模糊-PID控制器;在调速阶段,将静态变频器运行速度的偏差参量和偏差变化率作为模糊控制器输入变量,根据运行工况设置了各变量论域之间的量化关系,利用模糊规则计算静态变频器的理想运行参数,实现对速度的调节。根据测试结果,设计方法下的静态变频器运行频率始终处于目标范围内,并未出现超速情况。

双馈式风力发电系统网侧PWM控制策略研究

以双馈式风力发电系统(DFIG)采用背靠背三相电压型PWM变换器的工作原理为目标,建立网侧变换器在dq坐标轴的数学模型,然后设计一种基于电网电压定向的双闭环控制策略,通过MATLAB/SIMULINK软件,实现PWM变换器工作在整流或逆变的工作状态。

基于负载扰动前馈的SWISS整流器控制策略

针对SWISS整流器在采用电压电流PI双闭环控制策略的SWISS整流器在负载发生变化时容易引起直流侧母线电压波动的问题,提出了一种将PI双闭环控制与负载扰动前馈控制相结合的控制策略,通过引入负载前馈环路消除负载变化所引起的扰动,从而抑制直流母线电压的波动。首先根据SWISS整流器的工作原理推导出系统各个环节的传递函数,然后设计系统的控制环路并利用Mathematica进行控制器参数的计算,最后使用PLECS对该控制策略及参数进行仿真验证。仿真结果表明,采用电压电流PI双闭环控制策略和PI双闭环与负载扰动前馈控制相结合的控制策略在负载线性变化时,系统输出电压最大超调量分别为9.5%和0.25%。所提出的控制策略能够有效抑制因负载变化所引起的输出电压的波动。

基于双闭环PI控制的单相全桥PWM整流控制器的研究

摘要：本文首先简单介绍了单相全桥PWM整流控制器的原理，并根据工程实际分别设计了电流内环、电压外环PI控制器．然后通过MATLAB R2007a软件的Simulink仿真平台搭建系统模型进行仿真并分析结果，得出所设计的整流器能以单位功率因数运行。