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交流电机无速度传感器矢量控制系统变结构模型参考自适应转速辨识 被引量:44
1
作者 王庆龙 张崇巍 张兴 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第15期70-74,共5页
针对变结构控制在参数变化等不确定因素满足“匹配条件”即变化有界时,具有抗外部干扰和内部参数摄动的鲁棒性,但实际中要确定不确定性参数变化的上下界有一定难度的特点。文中基于变结构控制和自适应控制理论,提出一种新颖的变结构模... 针对变结构控制在参数变化等不确定因素满足“匹配条件”即变化有界时,具有抗外部干扰和内部参数摄动的鲁棒性,但实际中要确定不确定性参数变化的上下界有一定难度的特点。文中基于变结构控制和自适应控制理论,提出一种新颖的变结构模型参考自适应(VS-MRAS)观测器,用于交流电机无速度传感器矢量控制系统的转速辨识。该法将变结构和MRAS进行有机的整合,利用MRAS对系统参数变化的适应能力实时估算不确定因素变化的边界,以改善磁链观测的准确性,进而提高转速辨识的精度。利用仿真方法,对比分析了带速度检测装置的矢量控制系统、基于MRAS转速辨识的无速度传感器矢量控制系统和基于VS-MRAS转速辨识的无速度传感器矢量控制系统的3种情况下转速和磁链响应的动静态性能。证实该方法提高了转子磁链观测的准确度,改善了转速估计的动静态性能。 展开更多
关键词 交流电机 无速度传感器 矢量控制 变结构模型参考自适应 变结构 模型参考自适应 辨识
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变结构空间矢量控制技术在STATCOM中的应用 被引量:12
2
作者 荣飞 罗安 +1 位作者 涂春鸣 欧剑波 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第12期128-132,139,共6页
针对目前静止同步补偿器(STATCOM)控制中普遍存在的计算复杂、参数难以整定的缺点,提出一种基于滑模变结构的电压空间矢量直接电流控制方法。该方法综合了滑模变结构和电压空间矢量控制的优点,当系统处于暂态时,直接选择滑模控制率使暂... 针对目前静止同步补偿器(STATCOM)控制中普遍存在的计算复杂、参数难以整定的缺点,提出一种基于滑模变结构的电压空间矢量直接电流控制方法。该方法综合了滑模变结构和电压空间矢量控制的优点,当系统处于暂态时,直接选择滑模控制率使暂态分量迅速减小;当系统处于稳态时,引入基于电压空间矢量的直接电流控制方法,使误差电流趋于零缓慢变化,防止振荡。此外,由于电压空间矢量控制方法的引入,还能有效降低逆变器开关频率,降低损耗,稳定直流电压。仿真分析和实验结果表明,采用本文所提出的控制方法能有效补偿系统无功,提高功率因数,稳定直流侧电压。 展开更多
关键词 滑模变结构 空间矢量 静止同步补偿器 直接电流控制
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电压源换流器高压直流输电系统的精确线性化变结构控制器设计 被引量:10
3
作者 吴维鑫 王奔 +1 位作者 李慧 李升来 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2011年第7期161-166,共6页
建立电压源换流器高压直流输电系统在同步旋转dq坐标系下的暂态非线性数学模型。为实现对这个非线性系统的控制器的直接设计,采用状态反馈精确线性化的方法,将非线性的数学模型转化成线性的形式。然后,运用变结构的控制方法,设计整流侧... 建立电压源换流器高压直流输电系统在同步旋转dq坐标系下的暂态非线性数学模型。为实现对这个非线性系统的控制器的直接设计,采用状态反馈精确线性化的方法,将非线性的数学模型转化成线性的形式。然后,运用变结构的控制方法,设计整流侧和逆变侧的控制器,从而实现直流侧电压恒定和有功、无功功率的独立解耦控制。最后,建立Matlab的仿真模型进行仿真分析,仿真结果表明所设计的控制器具有良好的暂态控制性能和较强的鲁棒性。 展开更多
关键词 电压源换流器高压直流输电 状态反馈 精确线性化 变结构控制
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静止无功发生器无功电流的滑模变结构控制 被引量:5
4
作者 茅靖峰 孙玉坤 +1 位作者 王德明 郭晓丽 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期181-184,共4页
为提高静止无功发生器(ASVG)的控制效果,针对ASVG无功电流内环控制系统,提出了一种无功电流滑模变结构控制方法。根据ASVG的装置级非线性数学模型,建立了系统无功补偿电流的控制模型,采用反馈线性化方法将系统线性化。在此基础上,应用... 为提高静止无功发生器(ASVG)的控制效果,针对ASVG无功电流内环控制系统,提出了一种无功电流滑模变结构控制方法。根据ASVG的装置级非线性数学模型,建立了系统无功补偿电流的控制模型,采用反馈线性化方法将系统线性化。在此基础上,应用极点配置法设计出滑动模态超平面,并在考虑外界扰动条件下完成了变结构控制规律的设计。数字仿真结果表明,设计的无功电流滑模变结构控制器较传统的PID控制器在无功电流的追踪能力上具有更快的响应速度,对系统摄动和外加干扰具有较强的鲁棒性。 展开更多
关键词 静止无功发生器 非线性 变结构控制 滑动模态 无功电流
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电流源逆变器的新型离散无源性滑模变结构控制方法 被引量:7
5
作者 许飞 马皓 何湘宁 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第27期9-14,共6页
基于非线性控制理论,提出一种基于无源性控制和离散滑模变结构控制结合的控制策略,并将其应用于全桥电流源逆变器系统中。该控制策略既保持了2种控制方法良好的鲁棒性和动态性能,又克服了滑模变结构控制的抖动问题。给出电流型交流功率... 基于非线性控制理论,提出一种基于无源性控制和离散滑模变结构控制结合的控制策略,并将其应用于全桥电流源逆变器系统中。该控制策略既保持了2种控制方法良好的鲁棒性和动态性能,又克服了滑模变结构控制的抖动问题。给出电流型交流功率放大器的工作原理和系统的动态模型,并详细给出离散无源性滑模变结构控制器的分析与设计。将无源性控制方法和滑模变结构控制方法进行对比分析,利用2种控制方法控制律的相似性,提出一种可行的阻尼项系数的选取方法。输出电流0~16A(峰-峰值)、频率范围0~1000Hz的实验样机结果表明该控制策略具有较好的鲁棒性,以及良好的稳态和动态性能。 展开更多
关键词 电流源逆变器 滑模变结构控制 无源性控制
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新型大功率并联混合注入式有源滤波器的研究与应用 被引量:10
6
作者 周柯 罗安 楚红波 《电工电能新技术》 CSCD 北大核心 2008年第1期16-20,71,共6页
为满足变电站和厂矿企业配电网大功率谐波抑制和无功补偿综合治理的要求,设计了一种新型的并联混合注入式有源电力滤波器,在无源部分治理特征谐波和补偿大容量无功的同时,有源部分还可以动态抑制其余各次谐波。并联混合注入式结构的采用... 为满足变电站和厂矿企业配电网大功率谐波抑制和无功补偿综合治理的要求,设计了一种新型的并联混合注入式有源电力滤波器,在无源部分治理特征谐波和补偿大容量无功的同时,有源部分还可以动态抑制其余各次谐波。并联混合注入式结构的采用,不仅能降低有源部分的容量,减少滤波装置的初期投资,也更加适应工程实践。本文详细分析了该系统的工作原理,采用了一种基于滑窗迭代的谐波检测方法和一种基于递推积分的三重滑模变结构控制策略,提高了系统的响应速度和控制精度。在某220kV变电站挂网运行的结果表明这种新型的大功率并联混合注入式有源电力滤波器具有可靠性高、治理效果明显、性价比高等优点,有着良好的工程推广价值。 展开更多
关键词 有源滤波 无功补偿 并联混合注入式 谐波检测 变结构控制
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基于离散变速趋近律控制的电流源逆变器 被引量:4
7
作者 许飞 马皓 何湘宁 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第33期98-102,共5页
由于电力电子电路本身的开关工作特性,它从本质上来说是一种变结构系统。该文将一种新颖的基于变速趋近律的离散滑模变结构控制策略应用于全桥电流源逆变器系统中,给出了系统的动态模型。为了使系统能够渐近稳定到原点,该文讨论了离散... 由于电力电子电路本身的开关工作特性,它从本质上来说是一种变结构系统。该文将一种新颖的基于变速趋近律的离散滑模变结构控制策略应用于全桥电流源逆变器系统中,给出了系统的动态模型。为了使系统能够渐近稳定到原点,该文讨论了离散滑模切换区的范围,同时分析设计了滑模超平面系数的选取范围。该系统用于交流功率源,所以它输出电流的幅值和频率必须有一个比较宽的输出范围,同时能够在基波上叠加多次谐波。实验结果证明了此离散滑模变结构控制策略具有很好的鲁棒性,以及良好的稳态和动态性能。 展开更多
关键词 电流源逆变器 离散时间系统 滑模变结构控制 变速趋近律
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注入式混合有源滤波器的复合变结构控制 被引量:4
8
作者 罗邵屏 罗安 周柯 《高压电器》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期419-422,共4页
通过对一种注入式混合有源滤波器建立数学模型,结合传统滑模变结构控制算法快速性好和递推积分PI控制算法无稳态误差的优点,提出一种新的复合变结构控制算法作为有源滤波器的电流控制方法。通过仿真,从算法的跟踪速度和控制精度两个方面... 通过对一种注入式混合有源滤波器建立数学模型,结合传统滑模变结构控制算法快速性好和递推积分PI控制算法无稳态误差的优点,提出一种新的复合变结构控制算法作为有源滤波器的电流控制方法。通过仿真,从算法的跟踪速度和控制精度两个方面,将新的复合变结构控制算法与传统滑模变结构控制算法以及单一的递推积分PI控制算法进行了比较分析。实验结果也证明了该算法的正确性和有效性。 展开更多
关键词 有源滤波器 电流跟踪控制 递推积分PI 变结构
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基于重构积分滑模变结构的虚拟无穷大电容器控制策略 被引量:4
9
作者 李辉 周鑫 +3 位作者 陈智勇 唐旻泰 彭寒梅 段斌 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第13期4340-4347,共8页
在含大功率电力电子变换器装置中,虚拟无穷大电容(virtual infinite capacitor,VIC)能够减小直流母线电容体积、提高系统功率密度,但其传统控制策略测量参数较多,导致VIC的设备成本增加,可靠性降低。为此,该文提出一种基于重构积分滑模... 在含大功率电力电子变换器装置中,虚拟无穷大电容(virtual infinite capacitor,VIC)能够减小直流母线电容体积、提高系统功率密度,但其传统控制策略测量参数较多,导致VIC的设备成本增加,可靠性降低。为此,该文提出一种基于重构积分滑模变结构的VIC控制策略,通过VIC原理分析建立变结构模型,以此为基础进行了公式推导和等效替换,构建新的滑模切换面,并设计积分重构观测器取代物理传感器用于电流采样。在此背景下,将功率因数校正器作为研究对象,与PI控制、常规滑模控制方式进行对比仿真,结果表明:在无电流检测单元前提下,所提出控制方式仍可保证VIC控制系统优良动态性能,同时减少采样参数,降低设备成本,提高系统可靠性。 展开更多
关键词 虚拟无穷大电容器 重构积分滑模变结构控制 电流传感器 动态性能
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电流型PWM变流器在串级调速中的应用 被引量:5
10
作者 冯阳 王奔 +1 位作者 王亚芳 马明智 《电测与仪表》 北大核心 2014年第19期116-122,共7页
采用电流型PWM整流技术的串级调速系统,省去了电压型斩波串级调速系统中的直流Boost斩波环节,简化了系统的拓扑结构,同时也能够实现系统功率因数的提高和变压器网侧谐波含量的减少。考虑到电流型PWM逆变器在dq坐标系下是一个非线性耦合... 采用电流型PWM整流技术的串级调速系统,省去了电压型斩波串级调速系统中的直流Boost斩波环节,简化了系统的拓扑结构,同时也能够实现系统功率因数的提高和变压器网侧谐波含量的减少。考虑到电流型PWM逆变器在dq坐标系下是一个非线性耦合系统,不利于控制器的设计,采用精确线性化方法对原系统进行线性化并解耦,构造其伪线性系统模型,运用滑模变结构控制理论设计该伪线性系统的闭环控制器。同时,在Matlab/Simulink软件下,建立了基于此控制策略的模型并进行仿真。结果表明,该控制策略可实现电动机转速的快速、有效调节,同时可提高系统的功率因数,减少谐波含量。 展开更多
关键词 串级调速 电流型逆变器 精确线性化 变结构控制
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电流型有源滤波器指数趋近律滑模变结构控制 被引量:3
11
作者 李继生 李丹 +2 位作者 侯勇 游国栋 王朝敬 《辽宁工程技术大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2017年第8期872-875,共4页
针对电流型有源滤波器,研究指数趋近律滑模变结构控制策略,通过调整参数来加速向滑模面的趋近过程,很好地抑制了滑模变结构控制的抖振现象.该方法具有响应速度快、稳定性好和对外界干扰不敏感等特点.将此控制方法和直接电流PWM相结合,... 针对电流型有源滤波器,研究指数趋近律滑模变结构控制策略,通过调整参数来加速向滑模面的趋近过程,很好地抑制了滑模变结构控制的抖振现象.该方法具有响应速度快、稳定性好和对外界干扰不敏感等特点.将此控制方法和直接电流PWM相结合,使系统的运行特性得到了很大的提高.借助PSCAD仿真软件验证了该控制方法的优越性. 展开更多
关键词 电能质量 电流型有源滤波器 滑模变结构控制 指数趋近律 直接电流PWM中国
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基于滑模观测器的感应电机矢量控制技术研究 被引量:3
12
作者 崔春艳 李奎 +2 位作者 李兵 付超 郭佳 《科学技术与工程》 北大核心 2013年第16期4682-4685,4690,共5页
为了对感应电机进行快速精确的调速,研究了一种基于滑模观测器的感应电机矢量控制技术。基于电机的静止两相参考坐标系,重新整理了电机模型。根据电机模型的特点,设计了滑模电流观测器。利用李亚普诺夫稳定定理,证明了观测器的稳定性。... 为了对感应电机进行快速精确的调速,研究了一种基于滑模观测器的感应电机矢量控制技术。基于电机的静止两相参考坐标系,重新整理了电机模型。根据电机模型的特点,设计了滑模电流观测器。利用李亚普诺夫稳定定理,证明了观测器的稳定性。在电流观测器的基础上,根据等价控制的概念,估算了转子磁链和转速。Matlab Simulink仿真结果表明,基于滑模观测器的矢量控制技术对于转速和负载转矩的不确定性均能呈现很好的调速性能、鲁棒性好。 展开更多
关键词 滑模变结构 电流观测器 矢量控制 感应电机
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电流型交流功率放大器离散衰减变速趋近律控制 被引量:3
13
作者 许飞 马皓 何湘宁 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第5期75-80,共6页
交流功率放大器具有输出稳定、精度高以及动态响应快等特点,而且它输出电流的幅值和频率范围较宽,同时能够在基波上叠加多次谐波。为了实现上述性能,文中采用了一种新颖的基于衰减变速趋近律的离散滑模变结构控制策略,既保留了离散变速... 交流功率放大器具有输出稳定、精度高以及动态响应快等特点,而且它输出电流的幅值和频率范围较宽,同时能够在基波上叠加多次谐波。为了实现上述性能,文中采用了一种新颖的基于衰减变速趋近律的离散滑模变结构控制策略,既保留了离散变速趋近率的优点,又加快了系统的渐近稳定速度,同时大大减小了系统的抖动。本文给出了电流型交流功率放大器的工作原理,对离散滑模超平面方程进行数学建模分析。文中分析设计了离散滑模切换区和滑模超平面系数的选取范围,以保证该离散滑模变结构控制策略满足滑模条件和收敛条件,以及使系统能够渐近稳定于原点。最后实验结果验证了上述分析和设计的正确性。 展开更多
关键词 交流功率放大器 离散滑模变结构控制 衰减变速趋近律 电流源逆变器
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交流位置伺服系统反演滑模并行复合控制 被引量:4
14
作者 霍龙 乐贵高 胡健 《机床与液压》 北大核心 2012年第11期85-87,共3页
针对交流位置伺服系统负载力矩和转动惯量变化大、干扰力矩强的特点,提出一种反演滑模并行复合控制策略,设计了基于位置环滑模变结构控制器和反演控制器的并行复合控制结构,滑模控制抑制了参数摄动和负载扰动,反演控制渐近跟踪被控对象... 针对交流位置伺服系统负载力矩和转动惯量变化大、干扰力矩强的特点,提出一种反演滑模并行复合控制策略,设计了基于位置环滑模变结构控制器和反演控制器的并行复合控制结构,滑模控制抑制了参数摄动和负载扰动,反演控制渐近跟踪被控对象的参考位置信号和消除滑模控制的抖振。仿真结果表明:所设计的并行复合控制器能够保证系统的静、动态性能。 展开更多
关键词 反演控制 滑模变结构控制 交流伺服系统 并行复合控制
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无刷直流电动机的模糊积分变结构控制 被引量:2
15
作者 王永益 王家军 庞全 《机电工程》 CAS 2008年第6期11-14,共4页
分析了无刷直流电动机(BLDCM)的数学模型,设计了一种新型高性能的模糊积分变结构位置控制器。该控制器兼有模糊控制和积分变结构控制的优点,解决了积分变结构控制需要事先测定扰动量范围的问题,降低了系统的抖振,在保证系统稳定性的同... 分析了无刷直流电动机(BLDCM)的数学模型,设计了一种新型高性能的模糊积分变结构位置控制器。该控制器兼有模糊控制和积分变结构控制的优点,解决了积分变结构控制需要事先测定扰动量范围的问题,降低了系统的抖振,在保证系统稳定性的同时加快了系统响应速度,并且保持了积分变结构控制对参数变化及扰动不灵敏的特性。最后通过Matlab进行了仿真。仿真结果表明,该控制器较积分变结构控制器具有更好的动、静态特性,并具有较高的精度和鲁棒性。 展开更多
关键词 无刷直流电动机 模糊控制 积分变结构控制
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交流伺服系统Ziegler-Nichols PI滑模并行复合控制 被引量:2
16
作者 张营 吴文江 郭亚军 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2012年第10期77-79,83,共4页
针对交流位置伺服系统负载力矩和转动惯量变化大、干扰力矩强的特点,提出一种Ziegler-Nichols PI滑模并行复合控制策略,设计了位置环滑模变结构控制器和Ziegler-Nichols PI控制器的并行结构,滑模控制抑制了参数摄动和负载扰动,Ziegler-N... 针对交流位置伺服系统负载力矩和转动惯量变化大、干扰力矩强的特点,提出一种Ziegler-Nichols PI滑模并行复合控制策略,设计了位置环滑模变结构控制器和Ziegler-Nichols PI控制器的并行结构,滑模控制抑制了参数摄动和负载扰动,Ziegler-Nichols PI控制可对传统PI控制器的比例、积分系数进行在线调整,实现了系统的调整控制。仿真结果表明,所设计的并行复合控制器能够保证系统的静、动态性能。 展开更多
关键词 Ziegler—Nichols PI控制 滑模变结构控制 交流伺服系统 复合控制
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高压直流自适应变结构控制器设计 被引量:1
17
作者 付伟 刘天琪 +2 位作者 李兴源 赵睿 李保宏 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 北大核心 2017年第5期28-34,共7页
当系统运行工作点没有发生变化或者变化较小时,基于总体最小二乘-旋转不变技术TLS-ESPRIT(totalleast squares-estimation on signal parameters via rotational invariance technique)辨识方法设计的新型高压直流(high voltage direct ... 当系统运行工作点没有发生变化或者变化较小时,基于总体最小二乘-旋转不变技术TLS-ESPRIT(totalleast squares-estimation on signal parameters via rotational invariance technique)辨识方法设计的新型高压直流(high voltage direct current,HVDC)附加变结构控制器相比现有变结构控制具有更好的控制效果,但是在系统发生较大扰动导致运行工作点发生变化时,基于实际系统设计原则的现有变结构控制器控制效果往往优于新型变结构控制器。为进一步优化控制器,以控制目标的峰值偏离理想值的程度作为切换判据,设计可以灵活在新型变结构控制和现有变结构控制之间切换的自适应变结构附加控制器,在系统运行工作点没有发生变化或者变化较小时使用新型附加变结构控制器,发生较大变化时自动切换为现有附加变结构控制器。以4机2区域系统为例,仿真结果表明,自适应变结构附加控制器结合了新型变结构和现有变结构控制的优点,具有更好的鲁棒性和控制效果。 展开更多
关键词 高压直流 新型变结构控制 切换 自适应
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一种新的两轮自平衡电动车控制方法 被引量:3
18
作者 段其昌 翁珏 李丰兵 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2013年第12期3678-3681,共4页
为了克服目前两轮自平衡电动车控制系统存在的噪声和漂移误差大,受扰后调节时间长,超调量较大等问题,提出了一种新的控制方法。该方法基于卡尔曼信号融合滤波,构建了直接转矩电流伺服单元,对电动车进行滑模变结构控制。实验表明滤波后... 为了克服目前两轮自平衡电动车控制系统存在的噪声和漂移误差大,受扰后调节时间长,超调量较大等问题,提出了一种新的控制方法。该方法基于卡尔曼信号融合滤波,构建了直接转矩电流伺服单元,对电动车进行滑模变结构控制。实验表明滤波后倾角度噪声误差由6°降到2.5°;角速度噪声误差由0.25 rad·s-1降到0.10 rad·s-1;零位漂移误差由0.25 rad·s-1降为0.08 rad·s-1;系统受扰动后,该方法调节时间更短、无超调、鲁棒性更强。实验结果均表明该方法有更好的动态性能和稳定性。 展开更多
关键词 自平衡控制 卡尔曼滤波 直接转矩电流 滑模变结构控制
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有源电力滤波器优化变结构电流控制策略 被引量:1
19
作者 刘保连 王钰霖 丁祖军 《电测与仪表》 北大核心 2014年第22期67-71,共5页
为了抑制三相并联有源电力滤波器运行过程中参数变化对补偿效果的影响,在对并联型三相电力有源滤波器建模与分析的基础上设计了一种分段趋近律的变结构电流补偿控制策略,在初始阶段变结构控制采用恒指数趋近律以提高系统响应速度,然后... 为了抑制三相并联有源电力滤波器运行过程中参数变化对补偿效果的影响,在对并联型三相电力有源滤波器建模与分析的基础上设计了一种分段趋近律的变结构电流补偿控制策略,在初始阶段变结构控制采用恒指数趋近律以提高系统响应速度,然后采用变指数趋近律使系统进入滑模面,能够有效抑制消除传统变结构控制存在的抖振问题。仿真和实验结果表明,该控制策略对系统扰动不敏感,系统动态响应快,网侧电流为正弦波且基本与电压同相位,波形畸变率低,电流补偿效果明显优于传统变结构控制策略。 展开更多
关键词 有源电力滤波器 趋近律 变结构控制 电流补偿
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基于S-Function的弧焊逆变电源Simulink仿真研究 被引量:1
20
作者 卢振洋 余旭 +1 位作者 许少阳 陈树君 《热加工工艺》 北大核心 2021年第1期136-141,146,共7页
在研究基于微处理器控制的数字化弧焊逆变电源的基础上,提出了数字化控制器的变结构控制方法。以S函数作为闭环控制核心,结合Simulink电路模型建立程序化控制的弧焊逆变电源仿真模型。对该模型的外特性以及动特性进行仿真实验并分析,结... 在研究基于微处理器控制的数字化弧焊逆变电源的基础上,提出了数字化控制器的变结构控制方法。以S函数作为闭环控制核心,结合Simulink电路模型建立程序化控制的弧焊逆变电源仿真模型。对该模型的外特性以及动特性进行仿真实验并分析,结果表明,仿真模型的外特性曲线符合一般规律,变结构控制相比独立PI调节方式极大提升了电流突变时的电流响应速度,并具有超调量小、调整时间短以及控制稳定等优势。该仿真模型对数字化弧焊电源的设计工作具有重要的指导意义。 展开更多
关键词 弧焊逆变电源 变结构控制 电流响应速度 SIMULINK仿真
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