Mathematical modelling for power DC/DC converters is a historical problem accompanying DC/DC conversion technology since 1940’s. The traditional mathematical modelling is not available for complex structure converter...Mathematical modelling for power DC/DC converters is a historical problem accompanying DC/DC conversion technology since 1940’s. The traditional mathematical modelling is not available for complex structure converters since the differential equation order increases very high. We have to search other way to establish mathematical modelling for power DC/DC converters.We have theoretically defined a new concept-Energy Factor （EF） in this paper and researched the relations between EF and the mathematical modelling for power DC/DC converters. EF is a new concept in power DC/DC conversion technology, which thoroughly differs from the traditional concepts such as power factor （PF）, power transfer efficiency （η）, total harmonic distortion （THD） and ripple factor （RF）. EF and the subsequential EFV (and EFVD) can illustrate the system stability, reference response and interference recovery. This investigation is very helpful for system design and DC/DC converters characteristics foreseeing. Two DC/DC converters: Buck converter and Super-Lift Luo-Converter as the samples are analysed in this paper to demonstrate the applications of EF, EFV (and EFVD), PE, SE, VE （and VED）, time constant τ and damping time constant τd.展开更多
DC DC变换器的数字控制相对于传统的模拟控制有很多优点。求解变换器的离散数学模型是设计其数字控制系统的基础。以boost变换器为例,应用线性平均法、准线性法和精确离散法分别求解DC DC变换器的平均离散模型、准线性离散模型和精确离...DC DC变换器的数字控制相对于传统的模拟控制有很多优点。求解变换器的离散数学模型是设计其数字控制系统的基础。以boost变换器为例,应用线性平均法、准线性法和精确离散法分别求解DC DC变换器的平均离散模型、准线性离散模型和精确离散模型;仿真分析三种离散模型在各种扰动下的响应。结果表明准线性模型能精确地描述系统在各种扰动情况下的响应,且可以方便地应用于变换器的数字控制的设计,以实现控制的自适应。展开更多
向无源网络供电的模块化多电平换流器型高压直流输电(modular multilevel converter based HVDC,MMC-HVDC)系统是柔性直流输电技术的一个重要应用领域,因此有必要对其控制与保护策略进行研究。基于MMC电磁暂态数学模型,建立了d-q同步旋...向无源网络供电的模块化多电平换流器型高压直流输电(modular multilevel converter based HVDC,MMC-HVDC)系统是柔性直流输电技术的一个重要应用领域,因此有必要对其控制与保护策略进行研究。基于MMC电磁暂态数学模型,建立了d-q同步旋转坐标系下MMC欧拉?拉格朗日(Euler-Lagrange,EL)数学模型,推导了适于MMC控制的无源控制规律,设计了内环电流无源控制器及向无源网络供电的MMC-HVDC系统定交流电压控制器。针对电网电压不平衡或交流系统不对称故障引起的负序电流,提出了基于EL模型的正负序电流无源控制器。为保证故障时系统能满足安全运行的条件,提出了故障时的控制保护策略。最后在PSCAD/EMTDC中对MMC-HVDC系统各种运行工况进行了仿真验证,并对正负序无源控制器和矢量控制器的控制性能做了仿真对比,仿真结果表明,所提出的控制器和控制保护策略具有良好的动稳态控制性能,便于工程实际应用。展开更多
针对永磁直流无刷电机(brushless DC motor,BLDCM)转矩脉动问题,基于两相导通星形三相六状态工作方式的永磁直流无刷电机数学模型,提出了5种不同的常用PWM调制方式。详细分析了这5种PWM调制方式对电机换相转矩脉动的不同影响并相互比较...针对永磁直流无刷电机(brushless DC motor,BLDCM)转矩脉动问题,基于两相导通星形三相六状态工作方式的永磁直流无刷电机数学模型,提出了5种不同的常用PWM调制方式。详细分析了这5种PWM调制方式对电机换相转矩脉动的不同影响并相互比较。根据公式推导得出采用PWM-ON调制方式可使直流无刷电机具有较小的转矩脉动。以TMS320F1812 DSP为控制核心,以180 W小型永磁直流无刷电机为控制对象进行了实验研究。利用DSP分别产生5种PWM调制方式波形并配合模糊PI控制器对电机进行控制。测得了相应的5种PWM调制方式下的相电流波形图。实验结果表明采用PWM-ON调制方式较理想,能够有效地抑制电机的换相转矩脉动。实验结果证明了理论分析的正确性。展开更多
文摘Mathematical modelling for power DC/DC converters is a historical problem accompanying DC/DC conversion technology since 1940’s. The traditional mathematical modelling is not available for complex structure converters since the differential equation order increases very high. We have to search other way to establish mathematical modelling for power DC/DC converters.We have theoretically defined a new concept-Energy Factor （EF） in this paper and researched the relations between EF and the mathematical modelling for power DC/DC converters. EF is a new concept in power DC/DC conversion technology, which thoroughly differs from the traditional concepts such as power factor （PF）, power transfer efficiency （η）, total harmonic distortion （THD） and ripple factor （RF）. EF and the subsequential EFV (and EFVD) can illustrate the system stability, reference response and interference recovery. This investigation is very helpful for system design and DC/DC converters characteristics foreseeing. Two DC/DC converters: Buck converter and Super-Lift Luo-Converter as the samples are analysed in this paper to demonstrate the applications of EF, EFV (and EFVD), PE, SE, VE （and VED）, time constant τ and damping time constant τd.
文摘向无源网络供电的模块化多电平换流器型高压直流输电(modular multilevel converter based HVDC,MMC-HVDC)系统是柔性直流输电技术的一个重要应用领域,因此有必要对其控制与保护策略进行研究。基于MMC电磁暂态数学模型,建立了d-q同步旋转坐标系下MMC欧拉?拉格朗日(Euler-Lagrange,EL)数学模型,推导了适于MMC控制的无源控制规律,设计了内环电流无源控制器及向无源网络供电的MMC-HVDC系统定交流电压控制器。针对电网电压不平衡或交流系统不对称故障引起的负序电流,提出了基于EL模型的正负序电流无源控制器。为保证故障时系统能满足安全运行的条件,提出了故障时的控制保护策略。最后在PSCAD/EMTDC中对MMC-HVDC系统各种运行工况进行了仿真验证,并对正负序无源控制器和矢量控制器的控制性能做了仿真对比,仿真结果表明,所提出的控制器和控制保护策略具有良好的动稳态控制性能,便于工程实际应用。
文摘针对永磁直流无刷电机(brushless DC motor,BLDCM)转矩脉动问题,基于两相导通星形三相六状态工作方式的永磁直流无刷电机数学模型,提出了5种不同的常用PWM调制方式。详细分析了这5种PWM调制方式对电机换相转矩脉动的不同影响并相互比较。根据公式推导得出采用PWM-ON调制方式可使直流无刷电机具有较小的转矩脉动。以TMS320F1812 DSP为控制核心,以180 W小型永磁直流无刷电机为控制对象进行了实验研究。利用DSP分别产生5种PWM调制方式波形并配合模糊PI控制器对电机进行控制。测得了相应的5种PWM调制方式下的相电流波形图。实验结果表明采用PWM-ON调制方式较理想,能够有效地抑制电机的换相转矩脉动。实验结果证明了理论分析的正确性。
