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题名PWM整流器功率脉动最小化方法的研究
被引量：19
- 1
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作者
张永昌
谢伟
李正熙
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机构
北京市电力电子与电气传动工程研究中心(北方工业大学)
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出处
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2013年第18期57-64,15,共8页
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基金
国家自然科学基金项目(51207003)~~
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文摘
传统的单矢量直接功率控制在每个控制周期只发一个电压矢量,存在功率脉动大和开关频率不固定等缺点。在分析脉宽调制(pulse width modulation,PWM)整流器预测功率模型的基础上,提出一种基于二矢量的新型直接功率控制策略,即在一个控制周期内同时施加一个非零矢量和一个零矢量。按照单个控制周期内有功和无功的脉动有效值最小为原则,通过数学推导解析求得该非零矢量的最优作用时间。该方法可在维持传统单矢量直接功率控制动态性能的基础上显著改善系统的稳态性能,且简单容易实现,其有效性通过仿真和实验结果得到了证实。
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关键词
脉宽调制整流器
直接功率控制
脉动最小化
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Keywords
pulse width modulation（PWM） rectifier
direct power control
ripples minimization
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分类号
TM46
[电气工程—电器]
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题名单相PWM整流器改进无差拍电流预测控制方法
被引量：44
- 2
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作者
杨立永
杨烁
张卫平
陈智刚
徐龙
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机构
北京市电力电子与电气传动工程研究中心(北方工业大学)
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出处
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2015年第22期5842-5850,共9页
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基金
国家自然科学基金项目(51277004)~~
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文摘
脉冲宽度调制(pulse width modulation,PWM)整流器的无差拍电流控制能够快速准确地跟踪给定电流信号,但由于电感参数与控制延时的影响,会导致交流电流畸变,电流谐波含量增大甚至系统不稳定。针对该问题,该文提出一种改进无差拍电流预测算法,推导了单相PWM整流器改进算法的离散传递函数,分析电感参数和采样时间对控制系统稳定性能和动态性能的影响。将改进的无差拍电流控制方法应用于双闭环系统中,能够有效减小电网电流的3次谐波及总谐波失真(total harmonic distortion,THD),消除了电流畸变。整个系统在直流母线电压外环的控制下,实现了直流母线电压的精确控制。仿真结果和实验结果都证明了改进电流控制方法理论分析的正确性和可行性。
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关键词
单相PWM整流器
无差拍电流控制
电感参数
控制延时
电流谐波
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Keywords
single-phase pulse width modulation（PWM） rectifier
deadbeat current control
inductor parameter
control delay
current harmonic
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分类号
TM461
[电气工程—电器]
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题名微网逆变器的VSG转动惯量和阻尼系数自适应控制
被引量：63
- 3
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作者
温春雪
陈丹
胡长斌
朴政国
周京华
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机构
北京市电力电子与电气传动工程研究中心(北方工业大学)
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出处
《电力系统自动化》
EI
CSCD
北大核心
2018年第17期120-126,183,共8页
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基金
国家自然科学基金资助项目(51777002)~~
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文摘
近年来随着微网及分布式发电的快速发展,适用于微网并离网运行的虚拟同步发电机(VSG)控制技术被提出。VSG在下垂控制的基础上进一步模拟了同步发电机的转动惯量和阻尼系数。和下垂控制相比,VSG的响应特性得到了进一步的提高,但无法同时保证频率和功率的动态调节性能。针对该问题,对VSG离网工况下的输出频率和并网工况下的输出功率进行了自适应控制。首先,做出不同转动惯量和阻尼系数下的有功环根轨迹,并结合VSG转子机械方程分析转动惯量和阻尼系数对系统的影响,通过建立转动惯量和阻尼系数的自适应函数关系来对VSG实现自适应控制。最后在MATLAB/Simulink中搭建容量为20kVA的VSG自适应控制模型,并搭建了20kVA容量的VSG实验平台,仿真和实验结果验证了所提控制策略的有效性和正确性。
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关键词
微网(微电网)
虚拟同步发电机
自适应控制
转动惯量
阻尼系数
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Keywords
microgrid
virtual synchronous generator （VSG）
self adaptive control
rotational inertia
damping coefficient
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分类号
TM464
[电气工程—电器]
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题名基于简单占空比调节的异步电机直接转矩控制
被引量：31
- 4
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作者
李政学
张永昌
李正熙
班晓娟
杨海涛
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机构
北京科技大学计算机与通信工程学院
北京市电力电子与电气传动工程研究中心(北方工业大学)
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出处
《电工技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2015年第1期72-80,共9页
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基金
国家自然科学基金资助项目(51207003)
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文摘
针对异步电机传统直接转矩控制(DTC)存在的转矩脉动大、开关频率不固定等问题,已经提出了一些通过优化有效电压矢量占空比来减小转矩脉动的方法。然而,这些方法不仅计算复杂而且对参数依赖性大。本文在比较三种经典占空比控制方法性能的基础上,提出一种简单有效的占空比确定方法。该方法能同时减小转矩和磁链脉动,并且尽可能保持了传统DTC结构简单和鲁棒性强的优点。仿真和实验结果验证了本文所提方法的有效性。
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关键词
异步电动机
脉动减小
占空比
直接转矩控制
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Keywords
Induction motor,ripple reduction,duty ratio,direct torque control
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分类号
TM343
[电气工程—电机]
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题名异步电机无速度传感器模型预测控制
被引量：70
- 5
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作者
张永昌
杨海涛
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机构
北京市电力电子与电气传动工程研究中心(北方工业大学)
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出处
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2014年第15期2422-2429,共8页
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基金
国家自然科学基金(51207003
51347004)
+4 种基金
北京市科技新星计划(xx2013001)
教育部留学回国人员科研启动基金
重庆市自然科学基金(cstc2012jjB107)
军用特种电源军队重点实验室开放课题(MSPS2012-03
MSPS2013-02)的资助
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文摘
模型预测控制(model predictive control,MPC)是近年来在交流电机控制领域得到广泛关注的一种优化控制方法。对于两电平逆变器驱动的异步电机系统,传统MPC需要对定子磁链和定子电流进行7次预测得到使目标函数最小的最佳电压矢量,计算量较大,不利于在线实施。通过解析推导定子电流和定子磁链之间的关系,该文提出一种改进的MPC,只需对定子磁链进行预测,省却了计算相对复杂的定子电流预测,使算法复杂性和计算量得到显著降低。另外在MPC的基础上,为了提高系统的可靠性和降低硬件成本,采用速度自适应全阶观测器实现了无速度传感器运行。文中考虑了数字控制延迟对MPC的影响,并提出了补偿方法,采用预励磁的方法获得较大的启动转矩并减小启动电流。最后在两电平逆变器异步电机平台上进行仿真和实验,结果表明,该文提出的无速度传感器模型预测控制,在较宽的速度范围内都具有良好的动静态性能。
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关键词
异步电机
模型预测控制
无速度传感器
全阶观测器
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Keywords
induction motor
model predictive control （MPC）
speed sensorless
full order observer
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分类号
TM46
[电气工程—电器]
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题名感应电机模型预测磁链控制
被引量：62
- 6
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作者
张永昌
杨海涛
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机构
北京市电力电子与电气传动工程研究中心(北方工业大学)
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出处
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2015年第3期719-726,共8页
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基金
国家自然科学基金项目(51207003
51347004)
+1 种基金
北京市科技新星计划(xx2013001)
重庆市自然科学基金(cstc2012jj B107)~~
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文摘
模型预测控制(model predictive control,MPC)具有原理简单、多变量控制和容易处理非线性约束等优点,是近年来在电力电子与电力传动领域受到广泛关注和研究的一种控制方法。MPC一般基于最小化目标函数的原则来实现系统的优化控制,但当目标函数中控制变量的量纲不一致时,需要设计相应的权重系数来实现对多个变量的同时控制。以感应电机的磁链和转矩控制为例,由于目前尚缺乏通用的理论设计方法来确定磁链和转矩的权重系数,为保证调速系统在不同的运行点具有良好的动静态性能,在实际应用中需要通过大量的仿真或实验来确定权重系数的大小。为此,提出一种适用于感应电机控制的改进MPC。通过深入推导磁链和转矩之间的解析关系,将定子磁链幅值和电磁转矩的同时控制转换为等效的定子磁链矢量的控制,从而消除了传统方法中繁琐的权重设计,而且算法简单,容易实现。此外,文中还对数字控制延迟进行了补偿,并且采用预励磁的方法来增大起动转矩,并减小起动电流。最后,在两电平逆变器感应电机平台上进行了仿真和实验,结果表明所提方法在很宽的速度范围内都有良好的性能。
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关键词
模型预测控制
感应电机
权重系数
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Keywords
model predictive control（MPC）
induction motor（IM）
weighting factor
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分类号
TM46
[电气工程—电器]
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