简介:本文提出以传统PI控制器为基础,结合广泛应用的模糊控制理论以及迅猛发展的分数阶控制理论,设计一种基于模糊自适应分数阶PIλ的伺服控制器的设想,并在Simulink中搭建仿真模型验证其控制性能。仿真结果显示,本文设计的伺服控制器表现出更为优越的性能。对于高精度伺服系统而言,模糊自适应分数阶PIλ控制器能够满足其对控制性能的苛刻要求,具有一定的可行性。
简介:并网型电力电子变流设备需要精确实时检测电网电压的相位以实现同步。同步旋转变换锁相方法,若三相电网电压不平衡,经Park变换后,d轴、q轴分量存在二倍频扰动,引起相位偏差信息不准确,导致正序分量相位检测值存在稳态误差。本文分析了二阶广义积分器的带通特性、参数选取原则及数字化实现方式,将其应用于锁相环内进行二倍频检波,通过去耦间接分离出鉴相器中的直流分量,同时衰减其他高次谐波成分。此外,综合系统的动态性和抗扰性,给出了s域下基于二阶最优的环路滤波器参数设计流程。Matlab/Simulink数字仿真结果表明,电网电压不平衡时,相位检测稳态误差为零。最后,实验平台采用TMS320F28335控制器实现算法,测试波形验证了该方法的实际可行性。
简介:作为直流变换器中重要的非线性环节,PWM比较器是研究和分析直流变换电路首先需要考虑的问题。将PWM比较器等效为线性比例环节是一种常用的方法,该模型虽然简单,但是只适用于低频段。基于描述函数的方法可以获取准确的理论模型,但其计算量大、物理意义不明确并且结果的描述形式不够简洁。为了建立准确的PWM比较器模型,同时避免描述函数法的各种缺点,本文提出了PWM比较器的采样模型及其矩阵形式的描述。该模型采用采样等效的方法求取PWM比较器输出各频率成分的数值,大大减小了计算量;之后根据线性空间的概念建立了模型的矩阵形式,从而将非线性的PWM比较器转化为由向量和矩阵描述的线性模型。本文所提的模型具有准确、简洁且物理意义明确等优点,仿真和实验结果表明模型的正确性和有效性。
简介:次同步振荡采集信号中含有的高斯白噪声,经过滤波处理后会转变为高斯色噪声。针对传统辨识方法在同时存在色噪声和白噪声环境中辨识精度不高的问题,本文从减少噪声的角度提出以实测信号的四阶混合平均累计量(FOMMC)的对角切片来代替实测信号,并结合总体最小二乘一旋转不变技术参数估计(TLS—ESPRIT)算法进行次同步振荡模态在线辨识。仿真结果表明,FOMMC—TLS—ESPRIT能够从强噪声环境中有效辨识次同步振荡模态,为次同步振荡的抑制奠定基础。
简介:模型预测磁链控制(MPFC)是最近才被提出来的一种新型控制方法,能够很好地解决传统模型预测转矩控制(MPTC)中权重系数选择困难的问题,因此得到了广泛的关注,但是当整个控制周期中只作用一个电压矢量时,MPFC的稳态性能较差。为了提高MPFC的稳态性能,有一些学者提出了双矢量MPFC的概念。如果在一个控制周期当中作用3个电压矢量,MPFC的稳态性能可以进一步提高,但是也会带来一系列的问题,如:矢量选择复杂、计算量较大及开关频率高等,不利于MPFC在实际当中的应用。为了解决这些问题,本文提出一种简单实用的新型三矢量MPFC,为了降低逆变器的非线性对三矢量MPFC的影响,文中基于伏秒平衡的原理,又提出一种改进型三矢量MPFC。为了比较新型三矢量MPFC的性能,引入基于空间矢量脉宽调制的MPFC(MPFC_SVM)作为对比。最终通过仿真与实验验证了提出的新型三矢量MPFC的有效性,同时也详细地比较了以上三种控制方法在相同开关频率下的控制性能。
简介:雾凇覆冰后的导线表面变得极为粗糙,冰树枝的生长将使导线表面电场发生严重畸变,从而增大导线表面电场,对电力系统安全运行造成严重危害。本文在多功能人工气候试验室内完成了对单、双及三分裂导线不同覆冰程度带电雾凇覆冰参数试验,并根据冰树枝形态变化建立有限元模型,再利用有限元分析法进行仿真分析。结果表明:雾凇冰树枝尖端将严重增大分裂导线表面电场,雾凇形成的冰树枝越长越尖则引起导线电场畸变越严重;覆冰完成后导线表面电场在覆冰电场增加过程中呈波动趋势;相同电场下覆冰,覆冰程度的增加会减小导线表面电场,但减小速度逐渐减慢;分裂数越多的导线覆冰后表面场强越低。
简介:模型预测控制近年来在电压型PWM整流器上得到深入研究,具有原理简单、动态响应快、易于实现等优点,其不足之处是计算量大且需要精确的系统模型和系统参数。通过分析PWM整流器模型,结合预测控制算法与快速矢量选择,得到直接电流控制方法。该方法可通过一次预测计算和比较得到当前时刻使得控制效果最好的一个矢量,简化后得到无模型预测电流控制,其特点是每个控制周期内仅需对电网电流进行一次采样,不依赖于整流器模型和参数。该方法鲁棒性强且动态、稳态性能良好。本文从稳态、动态性能和鲁棒性等方面对直接电流控制和无模型预测电流控制进行了对比,实验结果证明了两种方法的正确性和有效性。
简介:根据瞬时功率理论,建立了光伏并网逆变器在旋转dq坐标系下的功率预测模型。采样并网电压、电流后,利用该模型能够直接预测出并网输出的有功功率和无功功率。然后,利用模型预测控制方法,选用预测功率与给定功率误差的绝对值之和作为价值函数,根据功率预测模型,选择最优空间电压矢量,设计了光伏并网逆变器的模型预测直接功率控制策略。该控制策略无需使用PWM调制模块和内环电流控制,计算量小,易于实现。在光照强度稳定、变化等条件下,对控制系统的性能进行了仿真。结果表明,并网逆变器能够跟踪光照变化快速输出有功、无功功率,具有较好的动、静态性能,验证了所提出的控制策略的有效性。
简介:气体绝缘变电站(GIS)中快速暂态过电压(VFTO)严重影响相关设备的安全运行和绝缘强度设计,在仿真计算中,用合理的电弧模型得到较为准确的VFTO波形就显得尤为重要。本文提出虚拟电感电弧模型,结合某1000kVGIS变电站,通过与其他电弧模型对比,对GIS内部关键设备处的VFTO做了详细的研究,并研究了仿真步长对VFTO的影响。结果表明,虚拟电感模型是考虑弧道电感特性的电弧电阻模型的继续,相比于时变电阻模型和定值电阻电弧模型,考虑了弧道电感特性,并且解决了考虑弧道电感特性的电弧电阻模型中动态电感难以搭建并且影响系统稳定性的问题,在VFTO的研究中,适合在考虑电弧电感特性时使用。