Control of Unit Power Factor PWM Rectifier

To solve the problem of harmonic pollution to the power grid that caused by traditional diode rectifier and phase controlled rectifier, the unit power factor PWM rectifier is designed. The topology structure of the rectifier circuit is introduced and the double closed-loop control strategy in three-phase stationary coordinate system is analyzed. For the deficiency of control strategy, the control strategy in two-phase synchronous rotating coordinate system is proposed. This makes the independent control of active current and reactive current to be realized. The simulation model of the PWM rectifier is built and the effectiveness of the control method proposed in this paper is verified by simulation.

基于α-β静止坐标系的PWM整流器双单输入单输出模型(英文)

系统分析了PWM整流器的数学模型,提出了一种基于α-β静止参考坐标系的双单输入单输出模型,在两相静止坐标系中将PWM整流器简化为两个与传统单相升压变换器类似的电路结构。根据空间矢量调制理论,分析了开关信号由两相静止坐标系到三相静止坐标系变换时的控制策略。根据输入/输出能量平衡原则,对系统设计所需的参数条件进行了分析和实验验证。该模型大大简化了对PWM整流器的分析,并且易于数字实现。实验结果表明,系统能够实现单位功率因数控制,有效地抑制注入电网的谐波,使交流输入电流为正弦波,并且系统具有良好的动态响应。

回馈式级联型变频器PWM整流控制及其谐波分析

研究了回馈式H桥级联型多电平变换器,利用移相变压器的二次侧漏抗代替PWM整流器的输入电抗器,采用比例积分加谐振(PIR)的调节方法,设计了电网电压定向控制的PWM整流器双闭环控制策略。同时,文中给出了H桥的功率单元拓扑结构、PWM整流器的数学模型及控制策略,对PIR调节器原理、功率单元及网侧电流谐波进行了分析阐述。通过实验,验证了移相变压器消除谐波的作用,以及控制策略对直流母线电压稳定的有效性,实验结果表明PWM整流器及其控制策略在电动机加速、减速过程中,表现出良好的四象限运行性能。

PWM整流器在双馈风力发电机励磁调节中的应用

基于三相电压型PWM整流器的d-q模型,详细分析了PWM整流器的双闭环控制原理,提出了d、q轴电流的状态解耦控制策略及提高抗扰动性能的前馈控制策略,将PWM整流器应用于双馈风力发电机系统。通过仿真及实验,表明该变换器能够获得单位功率因数的正弦输入电流和稳定的直流输出电压,能够实现能量的双向流动,具有良好的动、静态特性,能够满足风力发电机系统的要求。

基于智能PWM控制的机车制动控制单元的设计

针对目前机车上难以实现对制动机精确制动的情况,开发了基于智能PWM精确控制机车制动机气缸的制动控制单元。着重讨论了系统的整体结构、模糊PID控制器的设计、软件实现等。现场调试表明,控制精度可达±0.5 kPa,具有良好的静、动态特性,能满足机车制动控制的需要。

基于标幺值法的三相PWM整流电源

采用DSP2407控制器、基于标幺值法及电流解耦控制完成了三相两电平PWM整流电源的研制。对基于开关模式的单闭环定频控制和双闭环解耦控制的控制效果进行了分析对比。为了保证整流器系统的稳定,有精确恒定的直流输出电压及良好的网侧电流波形和单位功率因数,提出采用比例调节器代替积分调节器,简化了双闭环解耦电流控制器的设计。实验和仿真结果表明,该控制方案正确、可行,系统性能稳定,闭环参数调整及DSP软件编程简单易行。

基于功率直接反馈的双PWM变频器仿真研究

以传统通用变频器的不足作为研究方向和目标,首先对PWM整流器的电流控制策略和逆变器的控制分别进行了研究,然后在此基础上提出了基于功率直接反馈的双PWM变频器的一体化控制方法,并给出了仿真结果和分析,仿真结果表明,系统达到了预期的控制目标。

单元串联变频器移相PWM的研究

介绍单元串联中压变频器2种载波移相的PWM调制方法,分析各自的优劣,并对载波水平移相PWM调制进行仿真实验,给出在不同调制度下的输出波形.仿真和系统实验表明,载波水平移相PWM调制可以提高开关频率,使输出波形电平数增加,减小谐波,改善输出波形.

基于两相静止坐标系三相电压型PWM整流器控制策略的研究

本文研究了基于两相静止坐标系中的三相电压源型PWM整流器的控制方案,引入广义积分器实现三相电流在两相静止坐标系下跟踪控制。仿真结果证明了文中所提出的控制策略的有效性和可行性。

基于PWM的四旋翼飞行器控制方法

为实现四旋翼飞行器稳定可靠性飞行控制,提出了以ATMEL公司AVR微控制器为核心IC(IntergratedCircuit)的MCU(Micro Control Unit)四旋翼飞行器控制系统。该系统由以无刷直流电机为动力核心的动力驱动系统、以微控制器及陀螺仪为核心的核心控制系统、以2.4 GHz的无线遥控接收器为核心的无线遥控控制系统组成。采用脉冲宽度调制(PWM:Pulse Width Modulation)信号控制四旋翼控制动力驱动模块。通过对四旋翼工作模式与控制参数的研究,得到相应的控制算法,然后编程实现、模拟相应的飞行姿态。实验结果表明,四旋翼飞行器能稳定悬停、转向和三维控制。

基于能量回馈型的双PWM功率单元的研究

传统级联型逆变器由于功率单元输入端采用不控整流桥结构,不能实现能量的双向流动,因此限制了其在矿井提升机等一类需要四象限运行场合中的应用;采用一种三相PWM整流器的能量回馈型功率单元的拓扑结构,搭建了基于DSP+FPGA结构的四象限功率单元的低压实验平台,通过试验验证,将PWM整流器的控制算法应用于四象限功率单元中。

单相PWM整流器前馈解耦控制策略研究

考虑到单相电压型PWM整流器只有一相的特殊性,提出了一种基于旋转坐标变换的前馈解耦控制策略,通过构建正交虚拟电流完成网侧电流的单相旋转坐标变换和采用前馈解耦控制,实现网侧电流的矢量控制和稳定直流母线电压。在MATLAB/Simulink中搭建了仿真模型和基于RT-LAB的半实物仿真实验平台,结果表明该控制策略能够满足系统要求,验证了所提出的控制策略的正确性和有效性。

一种基于单片机的抽油机SVPWM控制系统研究

油田使用的采油设备主要是游梁式抽油机,其电机均使用三相异步感应电机。为了提高抽油机的运行效率,节约能源,介绍了一种采用新型电压空间矢量PWM控制技术来控制抽油机电机的方法。该方法对电动机电压空间矢量实施控制,直接从维持磁链轨迹为圆的角度出发,通过调控逆变器的开关状态,选择出合适的电压空间矢量,从而得到尽可能逼近圆形的磁链轨迹。与传统的PWM方法相比,可以减小电机低频的转矩脉动和谐波电流损耗。经过检验,证明采用该电压空间矢量PWM控制技术控制抽油机电机可提高其电源电压的利用率,从而实现较好的节能效果。

基于电流变结构控制的三相电压型PWM整流器的研究

对三相电压型PWM整流器采用电流变结构控制进行了研究,分析了PWM整流器的数学模型,详细设计了电流变结构控制器,并对其稳定性进行了分析.通过仿真对该控制方法进行了验证,结果表明,方案切实可行,系统具有良好的动静态性能.

无网侧电动势传感器的PWM可控整流的研究

针对由传感器带来的高成本、低稳定性等诸多缺点,提出一种无网侧电动势传感器的PWM可控整流控制策略。在对三相电网电动势方程分析的基础上,利用交流电流偏差调节法重构了网侧电动势的幅值和相角,建立了PWM可控整流的M atlab仿真模型验证理论的正确性。仿真结果表明,该系统能够迅速准确地辨识出电网电动势,并且能够以单位功率因数运行于整流和逆变,实现了能量的双向传输。

三相PWM整流器新型DSISO模型及其控制策略

针对三相PWM整流器多输入变量和多控制目标的复杂性,提出一种基于α-β静止参考坐标系的双单输入单输出(DSISO)模型,将PWM整流器等效为两个与传统单相升压变换器类似的电路结构,简化了对三相PWM整流器的分析。基于该模型,推导了小信号模型,建立了三相PWM整流器从控制到输出的传递函数,并且给出了电压控制器的设计方法。实验结果验证了DSISO模型及控制策略的有效性。

单相PWM整流器控制策略的研究与应用

在分析单相PWM整流器运行和控制原理的基础上,提出单相电压型PWM整流器的变参数PI控制策略,根据电压偏差的大小对整流器的电压外环PI调节器参数进行实时调整以适应PWM整流器的不同工作状态。采用直接电流控制方法对变参数PI控制策略的控制效果进行了仿真分析和实验验证。仿真和实验结果显示相对于传统PI控制方法,该控制策略在保证网侧电流单位功率因数的前提下能够大大改善网侧电流波形,且有较高的静、动态性能。

基于dSPACE的三相PWM变换器建模与控制

为提高三相PWM变换器在电能回馈时的功率因数,减少注入电网的谐波,基于dSPACE平台实现了对三相PWM变换器的实时控制。建立了在两相旋转坐标系下的小信号模型,采用电压电流双闭环控制构建了控制系统,结合前馈解耦的控制方式,并给出了控制参数的计算方法。分别在Matlab/Simulink和dSPACE平台对三相PWM双向变换器进行了实时仿真和控制。实验结果表明,该控制算法可使变换器运行在单位功率因数,且根据系统状态自动在整流和逆变模式之间切换,实现了能量的双向流动。实验结果可以广泛应用于电能回馈领域。

基于直接功率控制的电流型PWM电动汽车充电装置

针对电动汽车充电装置和电池充电特性要求,提出了基于电流型PWM整流器的改进直接功率控制策略。在分析传统的基于直接功率系统六区间的电流矢量控制基础上,提出采用以十二区间划分的控制方法与直流侧增加续流二极管方法,改进最优电流矢量的选择以达到快速响应和降低平均开关频率,进而减少电流谐波含量,并推导了该方法得到的开关表;最后用EMTDC/PSCAD仿真软件对改进后的直接功率控制方法进行了可行性验证,证实其可以增加控制精度和快速响应速度,减少平均开关频率。

基于STM32及PID-PWM的智能水温监控系统设计

以STM32F407ZGT6单片机作为控制核心,设计以集成DS18B20芯片的防水型水温探测温线作为温度反馈传感器,采用积分分离的比例(Proportional)、积分(Integral)、微分(Derivative)算法,即PID算法控制脉冲宽度调制(PWM)占空比进行智能水温闭环控制,同时用TFT液晶屏监控控制过程。实验结果表明该系统能快速、准确地进行水温控制,系统稳定性良好。系统控制精度达到0.1℃,温度波动小于0.5℃。