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具有高电压传输比且能抵御非正常输入的Z-源双级矩阵变换器 被引量:12
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作者 宋卫章 钟彦儒 孙向东 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第24期21-28,共8页
针对传统矩阵变换器存在电压传输比低和输出性能易受非正常输入影响的两个固有缺陷,提出一种Z-源双级矩阵变换器(Z-source two-stage matrix converter,ZSTSMC)及其调制方法。利用Z-源网络的升压特性以提高电压传输比,通过Z-源网络电容... 针对传统矩阵变换器存在电压传输比低和输出性能易受非正常输入影响的两个固有缺陷,提出一种Z-源双级矩阵变换器(Z-source two-stage matrix converter,ZSTSMC)及其调制方法。利用Z-源网络的升压特性以提高电压传输比,通过Z-源网络电容电压闭环对直通因子进行自适应地调节,从而有效抑制非正常输入对输出性能的影响。闭环控制中采用一种非线性PID算法,削弱了Z-源网络表现出的非最小相位特性带来的不良影响,提高了系统动态性能和抗扰能力。仿真和实验验证了该拓扑的可行性和正确性。 展开更多
关键词 z-源双级矩阵变换器 电压传输比 非正常输入 闭环控制 非最小相位
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不平衡电网下Y源双级矩阵变换器的无源滑模控制策略 被引量:1
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作者 程启明 王海伦 +3 位作者 沈治超 王为涛 罗力珲 张梁 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期4789-4801,共13页
针对双级矩阵变换器电压传输比低的缺点,在直流部分嵌入Y源网络,组建了Y源双级矩阵变换器(Y-source two-stage matrix converter,YSTSMC),其具有电压增益大、无源元件少、开关损耗低等特点。当电网电压产生不平衡工况时,系统会出现较大... 针对双级矩阵变换器电压传输比低的缺点,在直流部分嵌入Y源网络,组建了Y源双级矩阵变换器(Y-source two-stage matrix converter,YSTSMC),其具有电压增益大、无源元件少、开关损耗低等特点。当电网电压产生不平衡工况时,系统会出现较大的波动进而影响功率因数和电能质量,降低了系统运行的可靠性。为了完善不平衡电网电压下YSTSMC变换器的输入控制,对YSTSMC变换器的输入功率控制进行了研究,传统PI控制器存在参数调节比较困难、控制精度不高、超调量较大和抗干扰能力不强等问题,为此提出了不平衡电网电压下基于无源滑模控制(passivity based control-sliding mode control,PBC-SMC)的YSTSMC控制系统,并证明其稳定性。仿真和实验的结果表明,基于无源和滑模理论基础的PBC-SMC控制策略可以使系统的响应速度和电能质量得到提高。 展开更多
关键词 Y双级矩阵变换器 电网不平衡 控制 滑模控制 PI控制
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不平衡电压下基于Y源双级矩阵变换器的微分平滑控制策略 被引量:1
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作者 程启明 王海伦 +3 位作者 沈治超 渠博岗 王为涛 罗力珲 《智慧电力》 北大核心 2024年第9期9-17,共9页
当电网电压产生不平衡工况时,电流电压会出现较大的波动,YSTSMC采用传统PI控制器难以调节电能质量。为了完善不平衡电网电压下Y源双级矩阵变换器(YSTSMC)的输入控制,提出了微分平滑控制(DFC)策略,并利用动态调制系数降低不平衡工况下有... 当电网电压产生不平衡工况时,电流电压会出现较大的波动,YSTSMC采用传统PI控制器难以调节电能质量。为了完善不平衡电网电压下Y源双级矩阵变换器(YSTSMC)的输入控制,提出了微分平滑控制(DFC)策略,并利用动态调制系数降低不平衡工况下有功功率所产生的高次谐波波动。仿真实验结果表明,基于DFC控制策略可以使系统的响应速度和输出电能质量得到提高。 展开更多
关键词 Y双级矩阵变换器 不平衡电压 微分平滑控制 输入功率控制 输出电压补偿
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双级矩阵变换器驱动永磁同步电机的混合非线性控制系统 被引量:27
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作者 程启明 黄伟 +2 位作者 程尹曼 徐聪 郭凯 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第4期101-111,共11页
针对传统PWM变换器及PID控制器存在的很多缺点,提出一种基于双级矩阵变换器(TSMC)驱动永磁同步电机(PMSM)的混合非线性控制方案。首先,针对系统易受电网和负载扰动的问题,建立TSMC-PMSM系统整流器端口的受控耗散哈密顿模型(PCHD),证明... 针对传统PWM变换器及PID控制器存在的很多缺点,提出一种基于双级矩阵变换器(TSMC)驱动永磁同步电机(PMSM)的混合非线性控制方案。首先,针对系统易受电网和负载扰动的问题,建立TSMC-PMSM系统整流器端口的受控耗散哈密顿模型(PCHD),证明其严格的无源性,设计TSMC-PMSM系统整流器端口的基于互联与阻尼分配(IDA)的无源性控制(PBC)器,并理论证明该闭环系统的稳定性;另外,针对转速外环PID控制器自我调节能力差的问题,利用自抗扰控制器(ADRC)非线性光滑反馈的特点,设计变积分系数PI-ADR非线性控制器。仿真和样机实验结果都表明,采用混合非线性控制的TSMC-PMSM系统具有良好的网侧性能、很强的抗扰动能力和很好的动、静态性能。 展开更多
关键词 双级矩阵变换器 永磁同步电机 混合非线性控制 端口受控的耗散哈密顿模型 性控制 自抗扰控制器
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基于准Z源矩阵变换器的永磁同步电机无源控制驱动系统 被引量:23
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作者 程启明 魏霖 +2 位作者 程尹曼 沈磊 王玉娇 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第22期6746-6756,共11页
为了弥补传统永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)驱动装置和PID控制的不足,提出准Z源矩阵变换器永磁同步电机无源控制系统。首先,传统的矩阵变换器为降压变换器,最大电压传输比仅为0.866,限制了其驱动电机的工作性... 为了弥补传统永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)驱动装置和PID控制的不足,提出准Z源矩阵变换器永磁同步电机无源控制系统。首先,传统的矩阵变换器为降压变换器,最大电压传输比仅为0.866,限制了其驱动电机的工作性能,因此在双级矩阵变换器输入侧加入准Z源电路,并证明了其升压原理。另外,永磁同步电机传统矢量控制转速外环和电流内环都采用PID控制器,但PID控制器参数难以调节,抗干扰能力有限,因此利用永磁同步电机的端口受控耗散哈密顿模型,设计QZMC-PMSM基于互联与阻尼分配的无源控制器,理论证明了其稳定性。最后,对QZMC-PMSM无源控制系统进行Matlab/Simulink仿真与实验验证,结果表明所设计的QZMC-PMSM无源控制系统能使PMSM稳定运行在额定转速,并且系统有着很强的鲁棒性和很好的动静态性能。 展开更多
关键词 准Z 升压能力 双级矩阵变换器 永磁同步电机 控制
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串联型Z-源双输出TSMC及其调制策略 被引量:8
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作者 黄朱锦 邓文浪 +3 位作者 郭有贵 居欣超 邓述为 郑立 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第24期6489-6498,共10页
提出了一种串联型Z-源双输出双级矩阵变换器(Z-source dual output two-stage matrix converter,ZS-DO-TSMC)拓扑及其调制策略,克服了传统DO-TSMC电压传输比低、抗干扰能力弱、逆变级需要开关死区和开关器件多等缺点。拓扑电路由整流级... 提出了一种串联型Z-源双输出双级矩阵变换器(Z-source dual output two-stage matrix converter,ZS-DO-TSMC)拓扑及其调制策略,克服了传统DO-TSMC电压传输比低、抗干扰能力弱、逆变级需要开关死区和开关器件多等缺点。拓扑电路由整流级、Z-源阻抗网络和五桥臂逆变级组成,可以同时输出2路独立的三相对称正弦电压。利用Z-源阻抗网络的升压特性,提出了一种动态Z-源升压系数的改进型空间矢量调制策略,通过动态调节直通矢量的占空比,实现Z-源阻抗网络输出电压的恒定,提高逆变级的调制系数、降低Z-源电容电压应力。仿真和实验验证了所提拓扑和调制策略的正确性和有效性。 展开更多
关键词 双级矩阵变换器 z- 空间矢量调制 双输出 电压传输比
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