摘要：在分析三相四线制二极管中点箝位型(NPC)三电平整流器小信号交流模型的基础上,以电网电流正弦且单位功率因数运行为目标,在dq0坐标系下,提出基于复矢量解耦的PI+谐振控制的电流控制策略,以零极点相消的方法设计PI控制器;引入2倍基波频率的谐振控制器,以抑制硬件参数分散性和电网电压不平衡导致的网侧负序和3次谐波电流。为了解决不平衡负载引起的整流器正负母线电压不均的问题,在总压控制环的基础上,将正负母线电压差作为反馈量构建均压控制环路,实现直流侧电压均衡。最后,在10 kW的三相四线制三电平整流器+逆变器平台上进行实验验证,结果表明,在提出的控制策略下,整流器网侧电流质量高,输出的直流母线电压稳定且均衡。

摘要：针对非理想电网电压不对称并含有低次谐波成分,使三相脉冲宽度调制（PWM）整流器的电网电流不对称且严重畸变而影响其正常运行的问题,提出一种PI＋多谐振控制的电流控制方法。首先建立了PWM整流器旋转坐标系下的数学模型,并分析了非理想三相电网电压在旋转坐标系下的特性,然后在传统电压、电流双闭环控制的基础上,提出在电流控制环路的PI控制器上叠加多谐振控制的方法,以实现电网电流谐波的抑制和三相电流平衡控制,给出了各电流控制器的参数设计方案,进而分析了提出的控制策略的鲁棒性。最后针对10 k W的PWM整流器平台,进行了非理想电网下的仿真和实验验证。结果表明,该方法能大幅改善非理想电网电压下整流器的网侧电流质量。

摘要：针对单相逆变器交流跟踪能力不足、谐振峰易导致输出振荡的问题,提出一种基于混合坐标系的双环+Posicast控制策略。首先引入一种基于指令信号的输出电压正交分量无延时构造方法,构建混合坐标系下电压、电流双闭环逆变控制系统,输出电压外环和电感电流内环分别在旋转坐标系和静止坐标系下实现。建立了静止坐标系下控制系统数学模型,在考虑正弦脉冲宽度调制(sinusoidal pulse width modulation,SPWM)及数字计算等环节延时的前提下,分析了电流控制环路比例控制器参数的设计方法及约束条件,阐述了电流内环对逆变系统谐振峰的抑制作用,并引入Posicast控制,进一步消除逆变器的残留振荡。其次,以稳定裕度为指标,分别给出电压控制环路PI控制器比例和积分参数的设计方法,采用负载电流前馈解决负载扰动对逆变输出的影响。再从负载适应性和鲁棒性2个方面论证了所构建的逆变控制系统的良好性能。最后通过仿真和实验验证了所提控制策略及理论分析的正确性和有效性。

摘要：针对一般不平衡状况下脉冲宽度调制(PWM)整流器电网电流质量差的问题,在正、负序电流和直流电压双闭环控制方案的基础上,提出了解耦的复矢量电流PI控制器设计方法。首先建立了一般不平衡的PWM整流器复矢量数学模型,计算了系统的有功和无功功率脉动,并以网侧高功率因数和直流电压稳定为控制目标,在复矢量模型的基础上分析了正、负序电流环路控制器的设计方案,并论证了电流控制环路的稳定性及其对系统硬件参数的适应性。最后构建了一般不平衡状况下10 k W的PWM整流器仿真和实验平台,对所提出控制策略的正确性进行了仿真和实验验证。结果表明,基于解耦的复矢量PI控制的整流器动、静态性能有明显优势。

摘要：在非线性负载电流峰值系数较大时,不间断电源UPS(uninterruptible power supply)逆变器的输出电压的总谐波失真度THD(total harmonic distortion)难以达到标准要求。基于dq0同步旋转坐标系的谐波抑制方法可消除指定次谐波,从而改善输出电压的THD。介绍了该谐波抑制方法应用于三相四线制UPS逆变器的控制环路结构,并推导了谐波抑制环在dq0同步旋转坐标系下的控制方程,从而得到了环路被控系统的动态模型。在此基础上,改进了谐波抑制环的环路结构以实现dq轴在低频段的解耦,并设计了环路控制参数。最后,在三相四线制T型三电平逆变器平台上通过实验验证了谐波抑制环设计的有效性。

摘要：文章面向"新工科"人才培养要求,详细讨论了"计算机控制技术"课程实验教学方法改革。提出了集仿真设计和实验验证为一体的虚实结合计算机控制技术实验教学模式;设计了应用于UPS逆变器的计算机控制实验;在讨论逆变器控制离散化设计基础上,给出了基于MATLAB软件的虚拟仿真方案;学生利用搭建的逆变器实验平台能够自行编程调试,提高工程分析能力和动手实践能力。

摘要：为提升应用型本科院校工程类专业课程的教学质量,以应用型人才培养为导向,构建了电力电子技术课程理论教学、仿真设计、校内实验和地方企业实践为一体的复合型教学模式.梳理课程的理论体系,引入工程设计和仿真软件,促进学生对理论知识的理解.在实践环节,安排不同类型的实验项目,并按照工业应用要求搭建硬件模拟平台,供学生编写软件和系统调试.通过去对应企业参观和实践,加深对工程类专业课程应用的认识.复合型教学模式能使学生在知识掌握和应用、实际动手能力和竞赛活动成绩上有所提升,为应用型本科院校专业课程教学提供参考.

摘要：针对非线性负载下逆变器输出电压质量差、动态性能不足的问题,在传统双环控制的基础上提出了多电压谐波控制策略。首先,揭示了双环控制三相四线制逆变器非线性负载下输出电压畸变的机理,并分析了逆变输出电压谐波分布的特点。其次,对每相逆变器提出在各低次电压谐波频率的同步坐标系下实现谐波抑制的多电压谐波控制方法,根据不同电压谐波的特点提出基于解耦双同步坐标系的3次电压谐波dq分量构造以及解耦多同步坐标系的5、7次电压谐波dq分量构造的方法,以消除各dq轴信号的交流成分,提高电压谐波控制的性能。进而,在静止坐标系下建立各电压谐波控制环路统一数学模型,阐述了多电压谐波控制器参数的设计方法,并讨论了所提逆变器控制系统的输出阻抗特性和鲁棒性。最后,搭建200 kVA的T形三电平逆变器平台,用实验验证所提多电压谐波控制策略的正确性和有效性。

摘要：在传统的钢铁企业车间内进行环境物理量的监测,采用的是布置有线网络监测系统,存在着布线困难、成本较高,不易维护的缺点。基于此,提出新的基于ZigBee无线网络技术来对其进行改造的方案,实现无线、可靠、实时的数据采集监测;方案采用JN5139-Z01模块作为核心硬件,介绍了系统硬件各部分组成和软件结构设计,经实验,系统可以实现对钢铁车间内环境量的实时监测,对提高工厂自动化水平具有重要的意义。

摘要：“电力电子技术”是电气工程类专业的重要专业基础课。本文引入Mathcad软件辅助教学,把复杂的公式通过曲线形象地展现在学生面前,提高学生的学习兴趣;其次,在Matlab软件搭建系统模型,仿真验证系统设计的正确性,加深学生对电力电子电路控制系统设计及分析等知识的理解。