摘要：本文提出了一种适合硬件实现的多电平空间矢量调制算法,该算法利用空间矢量图的几何对称性来实现算法优化.多电平空间矢量图可以划分为几何形状完全一致的六大扇区,优化算法通过扇区之间的对应关系把矢量调制算法的计算集中在一个扇区内完成.与传统的空间矢量算法相比,计算量减少为原来的1/6,更适合用硬件实现.为了设计出的硬件电路具有通用性,本文给出了具体设计过程.最后,文章以两电平和三电平IP(Intellectual Property)核的设计为实例验证了优化算法的正确性和有效性.

摘要：由于定点数字信号处理器(digitalsignalprocessor,DSP)存在字长效应和运算能力不足的问题,在一些电力电子应用场合不得不采用浮点DSP。为了解决定点DSP的电力电子数字控制平台的计算瓶颈问题,该文提出了用现场可编程逻辑阵列配置浮点协处理器的方法来提升平台的计算能力。该文给出了浮点运算单元的详细设计过程,并提出了一种更为简单的浮点除法算法实现方法,该算法的误差分析表明:最大绝对值误差不超过2个最小位。仿真和实验验证该浮点协处理器的运算速度可达2.5千万次浮点运算。用快速傅里叶变换算法测试运算效率的实验表明:浮点协处理器的运算效率比DSP算法运算效率快5倍之多。

摘要：提出一种变频器并联控制方法。通过局部反馈,将变频器的并联控制解耦为变频正弦基准信号的同步控制及均流控制。首先将单台变频器的角速度积分得到的相位信息用方波表示,并在变频器模块之间交流,用于变频器的同步控制,控制各台变频器先保持同频、同相;然后采样环流信号,将其注入到正弦基准中进行均流调节,实现各台变频器的输出电流均分。搭建一套并联系统样机,由两台全数字控制变频器并联驱动一台异步电机。20～50Hz工作频率下的仿真和实验结果验证了所提出的控制算法的可行性。

摘要：提出了一种适合硬件实现的三电平空间矢量调制优化算法。该算法利用三电平空间矢量图的几何对称性,把三电平空间矢量的计算集中在一个扇区内完成,有效地减少三电平空间矢量的计算量,从而降低了算法实现所需硬件资源的需求。根据该优化算法,本文采用硬件描述语言在单片现场可编程序逻辑阵列上实现三电平空间矢量调制,同时给出具体设计步骤和关键设计考虑。仿真和实验验证了该算法的正确性以及硬件实现的快速性。

摘要：针对耦合和非线性永磁同步电机(PMSM)控制器优化设计的难题,提出了基于粒子群优化(PSO)算法的比例、积分和微分(PID)控制器的优化设计方法.结合PSO的基本原理和PMSM伺服系统的控制策略,给出了优化PID控制器设计的步骤.考虑到综合评价系统的各项性能指标,在优化过程中引入了新的模糊汉明距离的评价策略.同时对遗传算法(GA)和PSO算法优化结果进行对比研究.仿真和实验结果表明,该方法能搜寻到最优或次最优的参数空间,并能取得比GA更好的空间解.优化得到的PID控制器速度响应快、超调量小,有效地提高了伺服系统的动态性能.

摘要：针对多电平变换器PWM信号通道多和PWM信号同步的问题,提出了一种基于PWMIP核的多路PWM发生器的设计方法。利用搭积木(Building Blocks)的方法即可方便构建任意路PWM发生器。所有PWM信号采用同一个时基,并且每路PWM均有独立的控制寄存器,容易实现PWM信号的严格同步和不同调制策略。该发生器具有友好的接口,以简化与DSP或MCU等控制芯片的接口设计。最后,设计了一个适用于三相三电平级联变换器的24路PWM发生器,实验结果表明了该设计方法的简洁性和实用性。

摘要：提出一种应用于轨道机车辅助电源的三相交流电源系统,由位于各车厢的逆变器并联构成。各逆变器独立带本车厢负载变频软起动,达到稳态运行后通过无互联线并联控制实现并联运行。为有效抑制逆变器并联瞬间电流冲击,提出基于空间矢量控制(space vector control,SVC)特性和依据输出功率母线电压相位的热并机准同步控制,结合下垂法均流算法,该控制改善了稳态均流性能和动态过程可靠性。分析并机电感参数对逆变器及其并联系统特性的影响,并给出设计原则。搭建两台逆变器组成的并联系统并进行动态和稳态实验,验证了所提出系统及控制的可行性。

摘要：由于LLC谐振变换器拓扑具有高效率和高功率密度的优势,广泛应用于DC-DC变换器场合。但是由于谐振过程分析的复杂性,关于谐振回路参数的选择,LLC变换器缺少一种明确的设计方法。在基于工作模态以及谐振腔电流分析的基础上,提出峰值增益配置的优化设计法。通过该方法,变换器可以在要求增益的范围内将导通损耗最小化。搭建一台400 W、400 V输出,25～38 V输入的LLC变换器。为验证本文优化设计方法的正确性,在减少谐振电容的同时采用搜寻的方法依据优化原则重新选择LLC的其他参数,实验结果表明,提出的优化设计法具有更好的性能,样机最高效率超过98%。

摘要：针对空间矢量调制(Space Vector Pulse Width Modulation,简称SVPWM)硬件实现的特点,提出了一种适合硬件实现的空间矢量调制算法。该算法利用空间矢量图的几何对称性把矢量调制算法的计算集中在一个扇区内完成,有效减少了矢量调制的计算量并降低了算法对硬件资源的要求。在Quartus Ⅱ 6.0开发平台中完成空间矢量算法的全硬件实现设计。最后,在单片可编程逻辑阵列(Field Programmable Gate Array,简称FPGA)芯片内实现全硬件空间矢量算法,并在功率电路中予以验证。实验结果证明了两电平空间矢量调制硬件实现的正确性。

摘要：提出一种模块化逆变器组成的光伏并网系统欧洲效率优化控制方法,各并网逆变模块共直流交流母线并联运行。分析直流母线电压变化趋势与发电功率的内在关系,在逆变模块中采用两个不同限幅值的直流母线电压调节器,根据系统发电功率的变化,自然启用相应的电压调节器,确保各逆变模块优先运行在设定的最高效率点,而当系统发电功率较大时逆变模块再转向满载运行,从而优化系统欧洲效率,且无需增加硬件成本。详细分析系统的工作原理,给出控制方法的实现方式和关键参数的设计准则。搭建实验原理样机,进行动稳态实验和效率测试。实验结果表明,系统欧洲效率提高了0.43%,验证了控制方法的有效性。