摘要：为了得到永磁同步电动机更为精确的数学模型,采用机理建模和数值建模相结合的方式,提出了一种永磁同步电动机分数阶建模方法.首先根据电动机组成机理建立电动机的电磁环节和机械环节模型,分别对这两个环节进行建模实验,然后采用基于输出误差的数值拟合方法进行参数辨识,得到永磁同步电动机的分数阶模型,最后根据所得模型设计速度控制器并进行电动机速度跟踪仿真和实验.结果表明,电动机分数阶模型比整数阶模型能更准确地描述电动机的实际特性.

摘要：辅助谐振变换极逆变器(ARCP)在高频大功率领域具有高效率和低损耗的优势。然而实际应用中,中点电压偏移问题会使ARCP软开关失败率增加。文中针对ARCP母线分压电容中点电压偏移以及中点电压偏移导致的主开关管零电压开通失败的问题,提出了一种中点电压自抗扰控制策略。分析了母线电容等效串联电阻(ESR)对中点电压和交流侧电压的影响,建立了可变时序控制模式下包含母线电容ESR的中点电压模型。在此基础上设计了中点电压自抗扰控制器,利用辅助管控制过充电调节时间,实现了三相辅助支路谐振电感电流平衡,达到了中点电压稳定、主开关管零电压开通和提高逆变器效率的目标。与PI控制模式下97.0%的逆变器效率相比,自抗扰控制模式在最大功率下可达97.5%的逆变器效率。该控制策略无需改变电路结构,易于实现。仿真和实验结果验证了所提控制策略的有效性。

摘要：针对传统高频注入法解调过程复杂和观测精度受非理想因素时延影响的不足,提出一种基于高频正交方波注入法的零低速位置估计方法。首先,考虑估计旋转轴系注入的低可靠性,选择将高频信号注入静止轴系,采用简单代数运算提取出高频响应电流,通过解调正向虚拟高频响应电流初步估计转子位置;然后,针对主要非理想因素进行影响分析,在此基础上,通过解调负向虚拟高频响应电流提取出相位滞后角,完成补偿;最后,为避免启动阶段位置收敛错误,通过获取电感变化趋势判断出磁极极性。实验结果表明,所提算法在各类工况均能稳定收敛,且最大平均误差不超过1°,说明了算法的抗扰性以及准确性。

摘要：发光二极管(LED)的结温变化、老化等问题会导致色温、色度等参数的漂移,目前的模拟调光和脉冲宽度调制(PWM)调光方式都不能解决这一问题,研究发现平均电流影响光通量,峰值电流影响色温,因此提出了一种PWM和脉冲幅度调制(PAM)调光技术,在保持驱动电流脉冲平均值不变的情况下,调节电流脉冲的幅值来补偿色温漂移。设计了一个基于PWM和PAM的LED驱动器,实验验证了当平均电流相等时,光通量相等,改变峰值电流时,色温改变。因此,提出的一种PWM和PAM调制技术在实际调光过程中可以对色温进行补偿,解决了LED结温变化、老化等问题导致的色温漂移问题。

摘要：针对电网电压谐波畸变或三相电压不平衡引起的同步坐标系锁相环(synchronous reference frame phase-locked loop,SRF-PLL)锁相精度降低以及传统滑动平均滤波器锁相环(moving average filter based phase-locked loop,MAF-PLL)动态性能受限的问题,提出了一种基于分数阶PID控制器和MAF-PLL的新型三相锁相环算法(fractional-order PID and moving average filter based phase-locked loop,FOPID-MAF-PLL)。与MAF-PLL相比,FOPID-MAF-PLL通过引入分数阶微分项补偿了MAF引起的相位滞后,有效地提高了锁相环的动态性能。此外,还给出了FOPID-MAF-PLL的设计过程及参数整定方法。为保证所提PLL的频率适应能力,将锁相环中间环节提取的频率变化量加以利用,实时修正FOPID-MAF-PLL的控制参数,使其在电网频率波动时仍然具有较好的锁频和锁相能力。最后,通过仿真和实验测试证明了所提FOPID-MAF-PLL的有效性和优越性。

摘要：矩阵变换器(MC)功率双向流通、谐波含量低,由矩阵变换器励磁的无刷双馈风力发电机(BDFWG)系统,无电刷、有功及无功功率可灵活控制,是一类越来越引起关注的变速恒频(VSCF)风力发电技术。为此研究分析了无刷双馈风力发电机和矩阵式变频器的模型;采用数字信号处理器(DSP)与复杂可编程逻辑控制器件(CPLD)的组合结构,制作了一台5kW的矩阵变换器样机;应用直接传递函数调制和4步换流的控制方法,在CCS2与MAX+plusⅡ环境下进行了软件编程,通过仿真结果和样机实验结果的对比分析,验证了系统设计的正确性和可行性,为矩阵变换器的实际应用提供了实验根据。

摘要：为有效解决机械谐振问题,伺服系统弹性负载的辨识是非常关键的步骤.本文以工业中最常见的双惯量系统作为辨识对象设计闭环辨识方法,使用伪随机二进制序列作为激励并采集电机电流转速信号.在此基础上,使用最小二乘法拟合系统的自回归移动平均模型,并提高模型阶次以保证拟合精度.为抑制采样噪声的影响,提出基于平衡截断的模型降阶方法,根据Hankel奇异值大小判断系统阶次并提取主要模态.最后,通过仿真和实验进行验证,结果表明:相比于传统辨识方法,本文所提出的辨识方法能够有效抑制噪声干扰,具有更高的精度.

摘要：针对矩阵式变换器输出侧电流易受输出侧负载影响现象,提出了一种基于无源性理论的矩阵式变换器的控制器.首先将矩阵变换器等效为虚拟的交-直-交变换器,在d?q坐标下建立了矩阵变换器输入和输出侧的模型,并基于无源性理论设计了矩阵式变换器输出侧闭环控制器,以消除内外扰动和不平衡的影响,实现对输出电流快速准确的跟踪.仿真结果表明这种控制器具有很好的动态特性,对输入和输出扰动均有很好的抑制效果.

摘要：应用在双馈风力发电系统中的功率变换器必须具有功率双向流动的能力,交直交循环变流器和交交矩阵变换器都可满足功率的双向流动要求.而矩阵变换器能同时提供正弦的输入电流和输出电压,输入电流可调节为超前、滞后或同相于输入电压,输出电压可实现幅值、频率和网侧功率因数的独立控制.利用矩阵变换器,通过控制无刷双馈电机控制绕组的电压幅值、频率,为风力发电系统提供励磁.压频比控制器采用模型参考模糊自适应控制策略,对电机的转速和功率因数进行控制.采用DSP,CPLD构建了基于四步换流方案的矩阵变换器实验励磁系统,仿真和实验结果验证了系统设计的正确性、可行性和稳定性,为矩阵式变换器的实际应用提供了实验基础.

摘要：矩阵变换器无中间直流环节，易受电网扰动和负载扰动的影响，为此采用无源性原理的控制方法设计了输入整流侧的控制器，并且加入适当的阻尼改善了控制系统特性．此外，通过矩阵变换器的降阶分解，简化了控制器结构和提高了控制器的可实现性．结果表明，在输入电压干扰和载扰扰动下，仍能保证输入电流为正弦波，避免了对电网造成污染．