基于QPR与TD-FUZZY-PI双闭环单相PWM负载控制策略研究

针对PWM整流电路中晶闸管器件的特点及系统参数随环境的摄动造成直流电压输出不理想的问题,提出了新的双闭环控制策略,即电压外环采用跟踪-微分器+参数自整定模糊PI(TD-FUZZY-PI)控制,电流内环采用准比例谐振(QPR)控制,并对所用控制策略进行了仿真分析。仿真结果表明:文中方法较传统双闭环PI控制不仅过渡过程具有良好的动、静态特性,波形质量明显得到改善;而且电流内环实现了正弦量幅值和相位的无静差调节,提高了功率因数。

双向充电桩V2G控制策略研究

针对车网互动(V2G)技术中的电动汽车反馈能量给电网的控制策略问题,提出一种新型的在a,b,c坐标系下基于模糊控制的改进比例谐振(PR)控制技术。该方法是在a,b,c坐标系下通过基于模糊控制的改进PR控制器对交流侧的三相电流直接控制,改进PR控制器输出的电压作为三维空间矢量脉宽调制(3D-SVPWM)算法的输入信号,进而对开关器件进行控制。相比于传统方法,该方法进一步提高了系统的静、动态性能。

电网电压不平衡时DFIG网侧变流器新型双环控制策略

电网电压不平衡时,电网电压出现的负序电压会对双馈风力发电机的正常运行产生很大的影响,甚至损坏发电机组。通过对双馈异步风力发电机网侧变流器的模型进行推导和分析,提出了一种双馈风力发电机网侧变流器在电网不平衡条件下改进的双环控制策略。该策略的外环采用模糊PID控制,而内环采用谐振PR控制,从而通过同时控制正、负序可以消除直流侧二次谐波,得到恒定的直流电压。最后,利用MATLAB/Simulink对该策略进行了试验验证,仿真结果证明了该策略的正确性和有效性。

基于分频控制的微电网储能变流器并网电能质量主动控制策略

阐述了基于锁相环误差补偿的谐波无功电流检测及多目标电流的生成方法,并提出一种基于分频控制的微电网并网电流电能质量主动提升控制策略,结合比例谐振(PR)控制器所具有的频率选址特性,实现了对特定次频率分量的零稳态误差控制,利用储能交流器(PCS)剩余容量快速并精确的选择性补偿谐波和无功电流,在此基础上,PCS模糊PR控制根据模糊规则表在线调整并整定了PR比例和积分参数,进而有效实现了对PCS的分频控制,提高了对电能质量治理的响应速度和控制精度,最后,搭建含储能装置的微电网并网运行平台开展相关实验测试,验证了所提控制策略的正确性和有效性。

单相LCL并网逆变器新型电流控制策略研究

LCL型并网逆变器是一个3阶多变量系统,并网电流单环控制难以满足系统的稳定性。为此提出了以电容电流为内环反馈,以并网电流为外环反馈的新型双环控制策略。内环采用比例调节增加系统阻尼以抑制高频谐振问题,外环采用模糊PR+重复控制在线调节系统干扰的影响,实现系统高电能质量并网。仿真和实验结果验证了该控制策略的可行性,并与PR+重复控制相比较,该控制策略具有良好的稳定性和鲁棒性。

无死区模糊准PR控制算法在变频恒流源中的应用

针对变压器振动频响法所进行的变频恒流试验的需要,提出了无死区的模糊准PR控制的变频恒流源的设计.利用准PR控制,跟踪给定的参考电流信号,实现了稳定电流输出的同时消除了PID等控制所存在的静差误差问题;设计了无死区策略,消除因为设置死区时间而引起的谐波含量过大的问题;同时引入模糊控制算法,结合准PR控制,实现初始电流的快速跟踪,提高系统的动态响应时间及可靠性.仿真结果表明,在感性负载情况下,该系统可以实现对正弦电流参考的无静差跟踪,并具有谐波分量小和动态响应快等优点.该变频恒流源所提供的电流输出可满足变压器变频恒流试验的要求.

模糊比例谐振控制法在光伏发电MPPT中的应用

光伏发电最大功率点跟踪(MPPT)的策略多种多样,其中传统的定步长扰动观察法已经得到了广泛的应用。但由于其稳定性较差且寻找到最大功率点时间较长,难以取得预期效果。比例谐振控制对于外界环境的变化具有较强的抗干扰能力和较好的稳定性。在传统的变步长扰动观察法的基础上加入了比例谐振控制,通过Matlab/Simulink建模验证了该种方法的可行性,并与传统定步长方法、变步长扰动观察法和比例积分控制法比较,该方法具有较高的跟踪速度和良好的稳定性。

三相并网Z源逆变器的模糊PR控制

常规比例谐振控制器被广泛用于有源电力滤波器以及逆变器中,但是它在交流基波频率处增益无穷大,这将会引起稳定性问题。针对三相并网Z源逆变器的并网控制,提出一种新颖的模糊比例谐振控制策略,实现比例谐振控制器参数在线自整定,给出了控制系统的模型及实现过程。与常规比例谐振控制进行仿真比较,结果表明:模糊比例谐振控制策略具有稳定性好、动态响应快、稳态精度高、谐波抑制能力强的优点,证实了该策略的可行性和有效性。

一种智能PR控制的三电平逆变器

三电平逆变器存在冗余开关量,且控制系统较复杂,对此文中提出一种智能PR控制的三电平逆变器。模糊控制自适应直流母线变化,提高系统响应速度。控制内环采用比例谐振(PR)控制直接对交流指令信号做无静差控制,避免了旋转坐标变换引入的角度计算。三电平中点引出型(NPP)逆变拓扑均衡了各电平的有源器件,简化逆变系统。从功率拓扑电路工作机理角度做了分析,该拓扑均衡了各电平开关器件的损耗,采用智能PR控制相比传统比例积分(PI)控制器,提升了三电平逆变系统的动态响应性能,同时降低了逆变系统的复杂性。仿真和实验结果验证了该系统方案的有效性,且系统的响应速度优于传统的PI双闭环控制系统。

有源滤波器在d,q坐标系下的PI-模糊谐振控制

有源电力滤波器(APF)被认为将代替传统LC无源滤波器,用来治理线路上非线性负载及开关器件产生的谐波和无功电流。APF为消除谐波,逆变器必须根据指令输出补偿电流,而谐波电流随时间快速振荡变化,因此电流控制器对谐波电流的跟踪能力决定了APF的性能高低。在此分析了并联型APF的电流控制数学模型,针对并联型APF提出一种简单有效的电流跟踪控制方案。在d,q坐标系下,比例积分(PI)控制器用来消除基波电流跟踪的稳态误差,与其并联的模糊谐振控制器可有选择地对特定次谐波进行无差跟踪。

利用模糊算法实现光学谐振腔锁定优化(特邀)

光学谐振腔不仅可以增强激光和物质的相互作用,而且能够抑制激光的噪声,是开展精密测量、量子光学等研究的重要工具。激光和光学谐振腔共振的稳定锁定是其应用的关键。然而,在实际环境中锁定效果会受机械振动、温度变化等因素的影响。提出了将模糊算法应用于PDH(Pound-Drever-Hall)技术,使比例积分微分控制器的三个参数能够根据外界环境变化进行调节以实时获得最优参数,有效提升了光学谐振腔的锁定的抗干扰能力。如果外界干扰仍然过大以至于失锁,系统可以使其自动重新锁定。该系统有效增强了光学谐振腔的实用性,为光学谐振腔在精密测量、量子光学实验中的应用提供了技术基础。

基于模糊准比例谐振积分控制的储能变流器并网研究

针对储能变流器并网运行过程中准比例谐振控制的局限性,提出准比例谐振积分控制与模糊控制相结合的复合控制方法,储能变流器系统在两相静止坐标系下,准比例谐振环节可以无差跟踪基波正弦电流信号,积分控制抑制低频直流分量的干扰,降低输出电流谐波,模糊控制可根据误差大小和变化率对准比例谐振积分控制器的比例系数和带宽系数实时调整,克服参数固定时参考信号突变引起的跟踪误差问题。MATLAB/Simulink仿真结果表明,该控制策略可有效减少谐波,具备较好的动态和稳态性能。

不平衡电网电压下双馈异步风力发电机组控制策略研究

针对传统的基于PI控制策略的双馈风力发电机组(DFIG)在不平衡电网电压下运行时,其输出功率与直流母线电压出现倍频波动的问题,建立不平衡电网电压下的DFIG和网侧变换器数学模型,提出一种基于模糊-比例谐振控制器(Fuzzy-PR)的矢量控制策略.通过Matlab/Simulink平台搭建仿真模型,分析、比较传统控制策略和改进控制策略在不平衡电网电压下的仿真结果,验证了基于Fuzzy-PR的矢量控制策略可以有效地保证不平衡电网电压下的DFIG的稳定运行.

单相PWM整流器电压外环模糊自适应控制

为了提高单相PWM整流器输出电压的质量,解决传统控制策略存在参数整定困难的问题,改善小型能源路由器中间级的输入电压,提出了电压外环模糊自适应控制策略。首先,根据电路特征,建立单相PWM整流器的最优数学模型;其次,将模糊控制思想引入电压外环控制策略中,与传统的PI控制相结合,针对传统PI参数的影响,构建模糊规则,计算模糊因子;最后,与比例谐振控制结合,给出了单相PWM整流器电压外环模糊自适应控制。结果表明,所提出的控制策略具有良好的动态特性,可以在一定程度上减少负载波动时输出电压的波动,且在单位功率因数条件下,能够实现整流器的整流或逆变。改进策略可为小型能源路由器能量双向传输方面的研究提供参考。