针对过程复杂且结构未知的对象,在保证模型有效性的前提下,根据数据信息构建简单模型来简化控制器的求解是亟待解决的问题。以受控自回归模型为例,提出一种基于修正最小角回归算法的稀疏辨识方法。首先将系统模型转化为过参数化的高维...针对过程复杂且结构未知的对象,在保证模型有效性的前提下,根据数据信息构建简单模型来简化控制器的求解是亟待解决的问题。以受控自回归模型为例,提出一种基于修正最小角回归算法的稀疏辨识方法。首先将系统模型转化为过参数化的高维稀疏模型,然后将最小角回归算法用于稀疏系统辨识,并提出绝对角度停止准则,使算法经过少量的迭代即可获得模型的稀疏参数估计,并同时获得有效的时滞和阶次估计。结合辨识得到的受控自回归模型,引入一种基于指定相位点频率和增益的比例-积分-微分(proportional integral derivative,PID)控制器。数值仿真和平衡机器人的姿态控制仿真表明,该稀疏辨识算法在低数据量下具有较高的辨识精度,建立的模型具有较好的泛化性能,控制器具有良好的控制效果。展开更多
基于二阶广义积分器锁相环(second-order generalized integrator-phase-locked loop,SOGI-PLL)的图腾柱无桥功率因数校正变换器(totem pole bridgeless power factor correction,TBPFC)可有效滤除电网电压谐波,但对于包含谐波及直流分...基于二阶广义积分器锁相环(second-order generalized integrator-phase-locked loop,SOGI-PLL)的图腾柱无桥功率因数校正变换器(totem pole bridgeless power factor correction,TBPFC)可有效滤除电网电压谐波,但对于包含谐波及直流分量的复杂电网抑制谐波能力有限,锁相精确有待提高。为此提出4种改进SOGI-PLL的控制策略:嵌入型SOGI-PLL、级联型SOGI-PLL、并联型SOGI-PLL和增强并联型SOGI-PLL锁相设计方法。通过分别阐述4种策略的改进结构,将4种改进锁相方法与SOGI-PLL进行对比,分析出不同锁相策略的谐波及直流分量的抑制能力,并针对TBPFC变换器电流环比例积分控制器存在谐波抑制能力不足的问题,采用能够改善对电网谐波的抑制能力的比例积分谐振控制器,将该控制器与4种改进锁相环相结合重塑电流内环控制结构,实现谐波抑制,优化电感电流波形质量,降低总谐波失真。经仿真试验证明,与SOGI-PLL相比,所提出的4种改进策略的抑制谐波能力均优于SOGI-PLL,总谐波失真均低于SOGI-PLL。展开更多
不平衡电网电压条件下并网逆变器的有效控制,对提高其并网运行能力具有重要意义。提出一种新型调节器,即比例积分–降阶谐振(proportion integral plus reduced orderresonant,PI-ROR)调节器,可以对交流信号进行无差控制,且易于数字化...不平衡电网电压条件下并网逆变器的有效控制,对提高其并网运行能力具有重要意义。提出一种新型调节器,即比例积分–降阶谐振(proportion integral plus reduced orderresonant,PI-ROR)调节器,可以对交流信号进行无差控制,且易于数字化实现。不平衡电网电压条件下,该电流调节器可直接在正向同步旋转坐标中对输出电流进行无差控制,无需进行电流的正、负序分解。通过仿真和实验验证采用该调节器对不平衡电流控制的可行性,并对比该调节器与PI调节器的不平衡控制性能。仿真和实验结果表明,基于提出的PI-ROR调节器的不平衡控制方案可改善并网逆变器的动态性能,提高系统在电网电压不平衡条件下的运行能力。展开更多
在大规模新能源并网发电场合,电网常会出现电压跌落、频率突变、谐波污染等故障,给并网逆变器的运行控制提出了较高的要求。因此,需要采用更高性能的锁相(频)环技术实现故障情况下电网同步,增强并网逆变器的并网控制性能。提出一种基于...在大规模新能源并网发电场合,电网常会出现电压跌落、频率突变、谐波污染等故障,给并网逆变器的运行控制提出了较高的要求。因此,需要采用更高性能的锁相(频)环技术实现故障情况下电网同步,增强并网逆变器的并网控制性能。提出一种基于降阶谐振调节器的锁频环(frequency-locked loop based on reduced order resonant controller,ROR-FLL)技术,频率自适应能够通过简单的反馈控制环节实现。ROR-FLL能够快速精确的从非理想正弦电压中分离出正序、负序、谐波分量,且其实现比较灵活、简单。仿真和实验结果验证了该锁频环的可行性及动态性能。展开更多
基金Supported by National Natural Science Foundation of China （61273260）, Specialized Research Fund for the Doctoral Program of Higher Education of China （20121333120010）, Natural Scientific Research Foundation of the Higher Education Institutions of Hebei Province （2010t65）, the Major Program of the National Natural Science Foundation of China （61290322）, Foundation of Key Labora- tory of System Control and Information Processing, Ministry of Education （SCIP2012008）, and Science and Technology Research and Development Plan of Qinhuangdao City （2012021A041）
文摘针对过程复杂且结构未知的对象,在保证模型有效性的前提下,根据数据信息构建简单模型来简化控制器的求解是亟待解决的问题。以受控自回归模型为例,提出一种基于修正最小角回归算法的稀疏辨识方法。首先将系统模型转化为过参数化的高维稀疏模型,然后将最小角回归算法用于稀疏系统辨识,并提出绝对角度停止准则,使算法经过少量的迭代即可获得模型的稀疏参数估计,并同时获得有效的时滞和阶次估计。结合辨识得到的受控自回归模型,引入一种基于指定相位点频率和增益的比例-积分-微分(proportional integral derivative,PID)控制器。数值仿真和平衡机器人的姿态控制仿真表明,该稀疏辨识算法在低数据量下具有较高的辨识精度,建立的模型具有较好的泛化性能,控制器具有良好的控制效果。
文摘基于二阶广义积分器锁相环(second-order generalized integrator-phase-locked loop,SOGI-PLL)的图腾柱无桥功率因数校正变换器(totem pole bridgeless power factor correction,TBPFC)可有效滤除电网电压谐波,但对于包含谐波及直流分量的复杂电网抑制谐波能力有限,锁相精确有待提高。为此提出4种改进SOGI-PLL的控制策略:嵌入型SOGI-PLL、级联型SOGI-PLL、并联型SOGI-PLL和增强并联型SOGI-PLL锁相设计方法。通过分别阐述4种策略的改进结构,将4种改进锁相方法与SOGI-PLL进行对比,分析出不同锁相策略的谐波及直流分量的抑制能力,并针对TBPFC变换器电流环比例积分控制器存在谐波抑制能力不足的问题,采用能够改善对电网谐波的抑制能力的比例积分谐振控制器,将该控制器与4种改进锁相环相结合重塑电流内环控制结构,实现谐波抑制,优化电感电流波形质量,降低总谐波失真。经仿真试验证明,与SOGI-PLL相比,所提出的4种改进策略的抑制谐波能力均优于SOGI-PLL,总谐波失真均低于SOGI-PLL。
文摘不平衡电网电压条件下并网逆变器的有效控制,对提高其并网运行能力具有重要意义。提出一种新型调节器,即比例积分–降阶谐振(proportion integral plus reduced orderresonant,PI-ROR)调节器,可以对交流信号进行无差控制,且易于数字化实现。不平衡电网电压条件下,该电流调节器可直接在正向同步旋转坐标中对输出电流进行无差控制,无需进行电流的正、负序分解。通过仿真和实验验证采用该调节器对不平衡电流控制的可行性,并对比该调节器与PI调节器的不平衡控制性能。仿真和实验结果表明,基于提出的PI-ROR调节器的不平衡控制方案可改善并网逆变器的动态性能,提高系统在电网电压不平衡条件下的运行能力。
文摘在大规模新能源并网发电场合,电网常会出现电压跌落、频率突变、谐波污染等故障,给并网逆变器的运行控制提出了较高的要求。因此,需要采用更高性能的锁相(频)环技术实现故障情况下电网同步,增强并网逆变器的并网控制性能。提出一种基于降阶谐振调节器的锁频环(frequency-locked loop based on reduced order resonant controller,ROR-FLL)技术,频率自适应能够通过简单的反馈控制环节实现。ROR-FLL能够快速精确的从非理想正弦电压中分离出正序、负序、谐波分量,且其实现比较灵活、简单。仿真和实验结果验证了该锁频环的可行性及动态性能。
