基于发展的PWM Switch模型的Buck/Boost双向直直变换器建模及分析 被引量：9

1

作者 王建华 张方华 龚春英 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期92-100,共9页

提出了双向功率流动场合的PWM Switch模型,同时选取典型的Buck/Boost双向变换器作为评估平台。小信号分析结果表明,Buck/Boost双向直直变换器通过仅控制Buck模式主控管可以对电池充放电模式进行切换。其提供了对变换器稳态及动态性能研... 提出了双向功率流动场合的PWM Switch模型,同时选取典型的Buck/Boost双向变换器作为评估平台。小信号分析结果表明,Buck/Boost双向直直变换器通过仅控制Buck模式主控管可以对电池充放电模式进行切换。其提供了对变换器稳态及动态性能研究的一种快速仿真方法。基于改进PWM Switch模型及器件级电路的详尽仿真对比验证了模型的精确性。 展开更多

关键词 电力电子与电力传动 双向直直变换器 pwm开关模型 BUCK BOOST变换器 电池充放电

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一种低开关频率PWM整流器的满意预测控制策略 被引量：34

2

作者 曹晓冬 谭国俊 +1 位作者 王从刚 李浩 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第27期69-77,11,共9页

结合满意控制和模型预测控制两者的优点,提出一种三电平脉宽调制(pulse width modulation,PWM)整流器的满意预测复合控制方案,实现了低开关频率下PWM整流器的高效运行,进而降低开关损耗、抑制电磁干扰。给出三电平PWM整流器的离散数学模... 结合满意控制和模型预测控制两者的优点,提出一种三电平脉宽调制(pulse width modulation,PWM)整流器的满意预测复合控制方案,实现了低开关频率下PWM整流器的高效运行,进而降低开关损耗、抑制电磁干扰。给出三电平PWM整流器的离散数学模型,分析其模型预测控制的实现方法,着重探讨满意预测控制器的设计,并给出PWM整流器隶属度的模糊判决方案。针对三电平拓扑存在的高du/dt冲击问题,给出其对应优化开关序列,消除du/dt冲击的同时,降低了系统计算耗时。仿真和实验结果表明,系统在低开关频率下运行时能有效抑制输入电流畸变,保证较高的功率因数,并保持良好的动稳态性能。 展开更多

关键词 pwm整流器 低开关频率 模型预测控制 满意优化 模糊判断

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三相电压型PWM整流器有限开关序列模型预测电流控制 被引量：19

3

作者 王从刚 何凤有 曹晓冬 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第12期182-190,共9页

对于三相电压型PWM整流器,有限控制集模型预测控制(FCS-MPC)是一种新颖的高性能控制算法,但其存在开关频率不固定和采样频率较高的缺点。为克服此缺点,提出了一种三相电压型PWM整流器有限开关序列模型预测电流控制(FSS-MPCC)策略。将系... 对于三相电压型PWM整流器,有限控制集模型预测控制(FCS-MPC)是一种新颖的高性能控制算法,但其存在开关频率不固定和采样频率较高的缺点。为克服此缺点,提出了一种三相电压型PWM整流器有限开关序列模型预测电流控制(FSS-MPCC)策略。将系统控制集确立为12组开关序列,构建包含电流偏差与开关切换次数的目标函数,利用无差拍控制方式依次求取各组开关序列作用时间,采用在线寻优从系统控制集中选取使目标函数最小和作用时间大于零的开关序列作为整流器最优开关序列。仿真和实验结果表明:所提FSS-MPCC控制策略能在较低的采样频率下实现对三相电压型PWM整流器的定频控制,且其具有良好的动、静态性能。 展开更多

关键词 pwm整流器 电流控制 模型预测控制 有限开关序列

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基于开关周期平均模型的PWM变流器的改进型SVPWM控制 被引量：4

4

作者 张军利 王凯 +1 位作者 张昭 党常亮 《电测与仪表》 北大核心 2012年第2期52-54,59,共4页

建立了PWM变流器在整流状态和逆变状态下的平均空间状态数学模型,以及在同步旋转坐标下的数学模型;给出了改进型SVPWM控制策略的实现原理,相比较于传统SVPWM控制策略,改进型SVPWM控制策略可以减小开关损耗,提高系统效率。最后给出了系... 建立了PWM变流器在整流状态和逆变状态下的平均空间状态数学模型,以及在同步旋转坐标下的数学模型;给出了改进型SVPWM控制策略的实现原理,相比较于传统SVPWM控制策略,改进型SVPWM控制策略可以减小开关损耗,提高系统效率。最后给出了系统在仿真软件中实现的波形。可以看出,本文给出的数学模型和SVPWM控制策略是正确的,而且对其它与此相关的主电路拓扑结构也有一定的参考价值。 展开更多

关键词 pwm变流器 平均空间状态 改进型SVpwm 数学模型 开关损耗

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优化开关序列的PWM整流器模型预测控制策略 被引量：13

5

作者 肖蕙蕙 魏苏东 +2 位作者 郭强 李山 兰紫君 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第14期3665-3675,3700,共12页

有限集模型预测控制(FCS-MPC)策略通过在一个采样周期内对有限开关状态遍历寻优,得到当前周期的最优开关状态作用于系统。但由于开关频率不固定,造成系统谐波频谱分散,增加了滤波器设计难度。该文以三相电压源型PWM整流器为研究对象,在... 有限集模型预测控制(FCS-MPC)策略通过在一个采样周期内对有限开关状态遍历寻优,得到当前周期的最优开关状态作用于系统。但由于开关频率不固定,造成系统谐波频谱分散,增加了滤波器设计难度。该文以三相电压源型PWM整流器为研究对象,在分析模型预测控制原理的基础上,提出一种基于多矢量合成的优化开关序列模型预测控制(OSS-MPC)策略,在保证系统控制精度的同时,针对有限集模型预测控制策略系统计算量大、开关频率不固定的问题提出改进,通过对有限控制集优化,减小系统计算量;以多矢量合成为基础,通过开关序列重新排列解决开关频率不固定造成的网侧电流频谱分布不均问题。为验证所提出方法的可行性,进行仿真实验并搭建测试样机,在与有限集模型预测控制策略对比的基础上,增加与现有改进策略空间矢量调制模型预测控制(SVM-MPC)的对比实验,进一步验证该文所提策略的有效性与优越性。 展开更多

关键词 pwm 整流器 模型预测控制 多矢量合成 有限控制集 开关序列

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三相电压型PWM整流器定频模型预测控制 被引量：11

6

作者 王萌 施艳艳 沈明辉 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第3期46-53,共8页

针对模型预测控制(model predictive control,MPC)采样频率较高、开关频率不确定等问题,提出了一种三相电压型脉宽调制整流器(voltage source PWM rectifier,VSR)定频模型预测控制(model predictive control with fixed switching frequ... 针对模型预测控制(model predictive control,MPC)采样频率较高、开关频率不确定等问题,提出了一种三相电压型脉宽调制整流器(voltage source PWM rectifier,VSR)定频模型预测控制(model predictive control with fixed switching frequency,FSF-MPC)。分析了三相VSR各电压矢量在六个扇区内对d、q轴电流瞬时变化的影响,基于电流预测模型,在固定时间间隔内以满足电流误差最小为原则计算各电压矢量作用时间。采用空间矢量调制原理获得功率器件的开关状态,实现模型预测控制的定频控制。1 kW样机的仿真与实验结果表明,与不定频模型预测控制相比,所提FSF-MPC控制算法开关频率恒定,且无需较高的采样频率,可有效降低纹波电流和电流失真,提高三相VSR系统的运行性能。 展开更多

关键词 电压型pwm整流器 定频模型预测控制 采样频率 空间矢量调制

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降低不平衡电网下PWM整流器开关频率的顺序模型预测直接功率控制方法 被引量：10

7

作者 魏昂 王丹 +3 位作者 武文杰 王浩亮 刘陆 彭周华 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2021年第7期2700-2708,共9页

在中高压大功率PWM整流器中,降低整流器功率器件的开关频率能够显著降低系统工作过程中的功率损耗,然而低开关频率运行将导致整流器网侧电流畸变率升高,电能质量下降,在电网电压不平衡时这种现象更为突出。针对上述问题,提出一种基于顺... 在中高压大功率PWM整流器中,降低整流器功率器件的开关频率能够显著降低系统工作过程中的功率损耗,然而低开关频率运行将导致整流器网侧电流畸变率升高,电能质量下降,在电网电压不平衡时这种现象更为突出。针对上述问题,提出一种基于顺序模型预测控制的低开关频率运行方法。该方法结合瞬时功率补偿策略,通过对不平衡电网条件下整流器的功率分析获得功率参考值,采用顺序模型预测控制思想,设计双评价函数在降低整流器开关频率的同时降低了网侧电流畸变率,减小了有功功率波动。该方法可以在两相静止坐标系下实现,结构简单,计算量小,且取消了传统模型预测控制中的权重因子。仿真和实验结果验证了理论研究和所提方法的有效性和可行性。 展开更多

关键词 pwm整流器 不平衡电网 低开关频率 顺序模型预测控制

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基于模型预测的PWM整流器直接功率控制 被引量：6

8

作者 左暖 宋桂英 +1 位作者 梁昊天 薛瑞鹏 《电测与仪表》 北大核心 2015年第15期82-87,共6页

提出了一种新型的控制策略,将模型预测(Model Predict Control,MPC)控制应用于PWM整流器的直接功率控制(Direct Power Control,DPC)中。这种控制方法是在开关频率固定的情况下以功率误差最小为原则来选择最佳的电压矢量。此外,还设计了... 提出了一种新型的控制策略,将模型预测(Model Predict Control,MPC)控制应用于PWM整流器的直接功率控制(Direct Power Control,DPC)中。这种控制方法是在开关频率固定的情况下以功率误差最小为原则来选择最佳的电压矢量。此外,还设计了控制延时补偿方案,用以消除控制延时所产生的功率误差。实验结果表明这种控制策略不仅实现了网侧电流正弦化和单位功率因数,而且还获得了更好的稳态性能和更快的动态响应速度。该控制策略以新颖的方法实现了定频直接功率控制,简化了整流器系统参数的设计。 展开更多

关键词 模型预测 pwm整流器 直接功率控制 频率固定 控制延时补偿

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DC-DC开关变换器的建模与分析的动态评述 被引量：13

9

作者 周嘉农 曾小平 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第8期111-116,共6页

简要回顾了DC_DC开关变换器的建模和分析理论的发展过程 ,综述了有关研究的动态及其应用情况 ,并展望了DC_DC开关变换器研究的发展趋势 .

关键词 开关变换器 准谐振变换器 脉冲宽度调制 建模

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开关磁阻发电机的脉宽调制控制 被引量：9

10

作者 刘闯 朱学忠 +1 位作者 李磊 刘迪吉 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第1期1-5,共5页

开关磁阻电机作发电运行与电动运行具有对称性 ,因此与开关磁阻电机类似 ,开关磁阻发电机的控制也非常灵活。本文研究开关磁阻发电机控制方法并专门分析脉宽调制控制的两种方式的 (斩单管、斩双管 )特性和规律 ,这两种控制方式对开关磁... 开关磁阻电机作发电运行与电动运行具有对称性 ,因此与开关磁阻电机类似 ,开关磁阻发电机的控制也非常灵活。本文研究开关磁阻发电机控制方法并专门分析脉宽调制控制的两种方式的 (斩单管、斩双管 )特性和规律 ,这两种控制方式对开关磁阻发电机都能有效控制 ,并具有控制精度高等特点 ,斩单管方式优于斩双管方式。用脉宽调制控制的开关磁阻发电机适用于中、小功率场合。 展开更多

关键词 脉宽调制 开关磁阻发电机 控制方法 数学模型

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开关变换器两端口网络建模、分析及设计 被引量：4

11

作者 王建华 张方华 +1 位作者 龚春英 杨宁 《电子测量与仪器学报》 CSCD 2009年第S1期212-218,共7页

本文基于状态空间平均法,系统地给出开关变换器低频小信号传递函数推导算法。同时借助PWM开关模型,建立开关变换器平均模型。并根据小信号频域特性测试原理,给出一种借助电路仿真软件时域数值仿真数据作傅里叶分析,进而获得到低频小信... 本文基于状态空间平均法,系统地给出开关变换器低频小信号传递函数推导算法。同时借助PWM开关模型,建立开关变换器平均模型。并根据小信号频域特性测试原理,给出一种借助电路仿真软件时域数值仿真数据作傅里叶分析,进而获得到低频小信号传递函数幅频相频曲线的建模方法。最后应用Agilent网络分析仪4395A在一台电压控制型Buck变换器原理样机上完成频域环路增益传函测试,验证了以上三种方法的正确性与一致性,并指出该方法可以推广至实际频域小信号传函测试较困难的场合,甚至是尚无精确模型的电路拓扑场合,供评估系统稳定性及动态性能使用。 展开更多

关键词 开关变换器 状态空间平均法 pwm开关 傅里叶分析 小信号模型 稳定性

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基于运行模式分析的逆变器功率管开路故障诊断方法 被引量：35

12

作者 姜保军 安群涛 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第24期30-37,7,共8页

提出一种新型逆变器功率管开路故障的在线诊断与定位方法。该方法在逆变器开关函数模型和运行模式分析的基础上,根据故障和正常状态下桥臂下管承受电压的不同,采用简单的硬件电路来实现,具有成本低、可靠性高、诊断时间短、适用性强等... 提出一种新型逆变器功率管开路故障的在线诊断与定位方法。该方法在逆变器开关函数模型和运行模式分析的基础上,根据故障和正常状态下桥臂下管承受电压的不同,采用简单的硬件电路来实现,具有成本低、可靠性高、诊断时间短、适用性强等优点。对逆变器的运行模式进行研究,分别对正常状态和上下管开路故障状态时下管电压的实际值进行分析。分析结果表明,与由开关函数模型得到的下管电压估计值相比,上管和下管开路故障将产生不同的误差电压。另外,功率管开关延时、死区时间及测量噪声也会引起误差电压的产生,为了保障诊断的有效性需要加以消除。对于开关延时及测量噪声带来的误差电压,采用阈值比较和脉宽限制的方法将其滤除;同时通过将误差电压与开关信号进行调制,有效地消除了死区时间内的误差电压。给出硬件实现方法,在永磁同步电机矢量控制系统中进行实验验证。该方法不受闭环控制策略的影响,从表现出故障态到诊断输出的时间在10μm以内。 展开更多

关键词 脉宽调制逆变器 故障诊断 开路故障 开关函数模型 运行模式

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基于开关函数概念的VSI的仿真模型介绍

13

作者 雷穗芳 王辉 《现代电子技术》 2003年第1期59-61,64,共4页

介绍了一种以 MATL AB中的 Simulink模块来对 VSI进行直接仿真研究的模型。此模型以开关函数为基础来进行设计 ,抛弃了需要通过编程的方式来进行仿真分析的传统方法。从而避免了需要长时间等待仿真程序运行结果的弊端 ,有效地提高了仿... 介绍了一种以 MATL AB中的 Simulink模块来对 VSI进行直接仿真研究的模型。此模型以开关函数为基础来进行设计 ,抛弃了需要通过编程的方式来进行仿真分析的传统方法。从而避免了需要长时间等待仿真程序运行结果的弊端 ,有效地提高了仿真效率。采用此模型的实验仿真结果也证实了该方法的有效性。 展开更多

关键词 开关函数 VSI 仿真模型 pwm MATLAB 原理

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一种模型预测控制PMSM系统共模电压抑制策略 被引量：2

14

作者 郭玉敬 张峻槐 +1 位作者 王帅 金平 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第3期56-65,共10页

PWM共模电压干扰直接威胁逆变器驱动的电机系统安全和稳定性,针对模型预测控制的永磁同步电机系统提出了一种共模电压抑制策略,可分别采用电流扇区判定及开关函数直接控制两种方法,对死区开关管进行控制,通过改变电流续流路径,抑制共模... PWM共模电压干扰直接威胁逆变器驱动的电机系统安全和稳定性,针对模型预测控制的永磁同步电机系统提出了一种共模电压抑制策略,可分别采用电流扇区判定及开关函数直接控制两种方法,对死区开关管进行控制,通过改变电流续流路径,抑制共模电压幅值。建立系统的仿真模型,对抑制策略下的共模电压进行了仿真分析,并搭建了实验平台进行测量。仿真和实验数据表明,基于两种控制方法的抑制策略均可有效抑制系统共模电压,并减小单位时间内的开关次数及电流谐波含量,其中采用开关函数直接控制法的抑制效果更为显著,在不同转速下均能实现将CMV幅值抑制在U dc/6,且开关次数与传统方法相比下降约5%。 展开更多

关键词 永磁同步电机 逆变器 pwm 共模电压抑制 模型预测控制 死区开关管控制

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