摘要：针对三相电压型逆变器滑模控制中滑模函数和趋近律参数选取困难的问题,提出一种滑模控制律参数优化设计方法。首先,根据三相电压型逆变器的基本工作原理,建立了三相电压型逆变器的d-q数学模型。其次,将滑模变结构控制应用到三相电压型逆变器系统中,设计合理的滑模函数并采用等速趋近律推导出滑模控制律,再将滑模控制律带到三相电压型逆变器闭环系统,得到偏差的数学模型。根据系统跟随性能的要求,讨论并推导了滑模控制律中参数优化的选择公式。最后,利用PSIM仿真软件,搭建了三相逆变器的滑模变结构控制闭环系统,通过仿真实验验证了所提滑模控制律参数优化设计的合理性和可行性。

摘要：为了提高双馈风力发电机网侧变换器(DFIG-GSC)这个强耦合非线性系统的性能,提出了一种反馈线性化直接功率控制策略。首先在αβ坐标系下建立以有功功率、无功功率为变量的DFIG-GSC的数学模型,针对模型中的强耦合项采用反馈线性化进行解耦,得到其线性模型,再结合滑模控制理论设计出功率内环的控制律。由于功率内环控制律中未建模部分和不确定因素会对控制效果产生影响,采用线性扩张状态观测器对其进行观测并对其控制量进行修正。同时电压外环采用滑模控制来提高直流侧电压的响应速度。最后搭建仿真模型与传统PI控制以及直接功率控制进行比较,验证了所提控制策略的合理性和有效性。

摘要：为了提高三相电压型逆变器对负载变化的鲁棒性,提出一种电压单环的电流前馈控制算法。首先,给出了逆变器系统电流前馈控制算法的设计思想来源,讨论了多输入多输出非线性系统的中间变量的前馈控制律;其次,根据三相电压型逆变器的d-q数学模型,将多输入多输出非线性系统的中间变量的前馈控制律应用到三相电压型逆变器系统中,建立了其电流前馈控制数学模型,并利用李雅普诺夫第二判别法分析了闭环系统的稳定性,同时讨论了闭环控制系统的跟随性;最后,通过仿真实验验证了所提出的算法的合理性和有效性。

摘要：为提高双馈风力发电机DFIG(doubly-fed induction generator)的运行性能,提出一种扩张状态观测器与二阶滑模控制相结合的DFIG直接功率控制策略。首先,分析了以有功、无功功率为状态变量的DFIG数学模型。然后,引入扩张状态观测器,对系统状态变量与包含大量耦合项以及辅助激励变量项等因素在内的集总不确定项进行估计。最后,设计基于super-twisting算法的二阶滑模控制方法,并运用Lyapunov第二法证明了其稳定性。通过Matlab/Simulink仿真并与二阶滑模控制进行对比验证,结果表明,该控制策略能削弱功率和电磁转矩的抖振,增强了系统鲁棒性。

摘要：针对双馈风力发电机网侧变换器因负载变化和滤波参数摄动导致控制效果不佳的问题,文中提出一种扩张状态观测器(extended state observer,ESO)与滑模控制相结合的网侧变换器双闭环控制策略,内环采用以功率为状态变量的基于ESO的滑模直接功率控制,外环采用以电压平方为状态变量的基于ESO的滑模控制。首先,应用ESO对系统状态变量与包含系统未建模动态、负载变化和滤波参数摄动等不确定项进行估计,无需系统的精确数学模型即可设计滑模控制方法,实现网侧变换器在复杂环境下的鲁棒控制。此外,引入功率差前馈环节,可减小负载变化时外环滑模控制非线性带来的冲击。最后,对负载变化和滤波参数摄动2个算例进行仿真。结果表明,与传统矢量控制和滑模控制相比,所提控制策略在复杂环境下具有更强的鲁棒性。

摘要：分析了同步发电机直流励磁机控制方案中自励系统和他励系统方式存在调磁电阻损耗大、励磁系统效率低的缺点,提出采用直流斩波技术对直流励磁机控制方案进行改造和优化。自励直流斩波励磁系统的上位机选用工业控制机,应用工程设计法设计调节器,选用可编程控制器(PLC)为控制器,对励磁进行自动控制。上位机通过RS-485和PLC通信,PLC接受上位机的控制命令,实时传送现场工况(同步机发出的电压、电流;励磁电压、电流及计算的有功、无功功率)。根据同步机的数学模型、脉宽调制控制的斩波器的数学模型,应用工程设计法确定其调节器的控制算法为比例积分微分(PID)调节。该系统已在一小型水电站投入使用。

摘要：为了提高三相电压型逆变器非线性系统的静态动态性能,本文将精确线性化方法应用到逆变器控制中。首先应用开关函数、开关周期平均算子建立了系统的仿射非线性数学模型,再根据非线性微分几何理论,从理论上证明了该模型满足多输入、多输出系统精确线性化的条件,推导出非线性状态反馈控制律。对非线性坐标变换后得到的线性系统,利用二次型最优控制策略时,为提高闭环系统快速性,使系统受到干扰后系统的状态变量尽快收敛到期望值,构造出二次型性能指标积分变量第一项函数,并推导出权矩阵的参数形式。将最优化得到的控制律进行逆变换来实现原系统的优化控制设计。最后通过仿真和实验表明了所提出控制策略的正确性。

摘要：针对DC-DC变换器数学模型中的右半平面零点导致系统输出电压产生负调以及系统响应速度变慢等问题,提出了抑制负调电压的变换器参数设计原则。以Boost变换器为研究对象,分析了电感电流连续且电感完全供能模式(CCM-CISM)情况下负调电压产生的机理,将非最小相位系统占空比发生突变的暂态过程分为负调和超调两个阶段,根据负调电压数学模型分析了电感和电容对负调电压的影响,给出了抑制负调电压的电感和电容设计原则,对提高非最小相位系统暂态和稳态性能具有指导意义。仿真和实验验证了机理分析的正确性以及抑制负调电压参数设计的合理性。

摘要：当前电机与电力拖动基础课程教学现状不尽如人意,课程组对此进行了创新改革。借助泛雅超星学习通教学平台,课程组采用翻转课堂,将线上微课教学与线下实体课堂融合,要求学生在实验课前设计实验内容和步骤,并进行软件仿真验证,然后再分组进实验室完成硬件实验。实践证明,课堂的翻转有效地激发了学生自主学习的兴趣与创新意识,将验证型实验变成设计与综合型实验,学生的综合实践创新能力得到了提高,有利于培养具有科学工程素质的技术人才。

摘要：工作在宽输入电压和宽负载范围的Boost变换器,由于右半平面零点所产生的负调电压导致系统暂态性能较差,因此有效地抑制负调电压是提高暂态性能的关键。建立Boost变换器工作在宽输入电压和宽负载全动态变化范围内的负调电压数学模型。给出衡量负调电压的性能指标及抑制须满足的约束条件。根据建模结果提出一种基于减小系统阻尼比来提高系统暂态性能的参数优化设计方法。仿真和实验结果验证了全动态范围负调电压建模结果的正确性,以及提高暂态性能方法的有效性和可行性,为提高工作在宽输入电压和宽负载范围内Boost变换器的暂态性能提供了一种有效的方法。