摘要：为了进一步减小超级变换器——Superbuck变换器的输出纹波,针对Superbuck变换器进行控制系统设计。根据典型的Superbuck变换器主拓扑结构开环频率特性,设计出一种双闭环控制系统,给出了方案、系统设计图和设计后的系统开环传递函数。对设计的控制系统进行了仿真,仿真显示,与国内外设计的Superbuck控制系统相比,系统输出性能得到了提高。

摘要：在研制一台输出功率20 k W,开关频率50 k Hz的全数字控制脉冲MIG/MAG逆变弧焊电源DPS-500时,为了提高系统的控制精度和动态响应,采用了峰值电流模式PSFB-ZVS PWM主电路拓扑.运用平均开关建模法,建立PSFB-ZVS PWM变换器的功率级在CCM下的小信号模型.推导峰值电流模式控制部分的小信号模型,最终建立峰值电流模式PSFB-ZVS PWM逆变弧焊电源的完整小信号模型.推出斜率补偿的设计原则,设计了PI频率补偿器.小信号模型的解析计算结果与通过Simplis小信号频域分析工具软件获得的频域响应一致.

摘要：无线电能传输(WPT)系统具有高阶、非线性及强耦合的特点。为准确描述WPT系统动态响应,进而实现控制系统的优化设计与分析,该文以LCL-S电路拓扑为研究对象,利用广义状态空间平均建模方法得到WPT系统的大信号模型,在此基础上建立系统高阶小信号模型。同时,为简化系统控制器设计,采用拉盖尔多项式展开与平衡理论相结合的方法,对高阶小信号模型进行降阶处理,即将11阶系统降为3阶。仿真与实验结果表明,降阶系统与全阶系统具有相似的动态响应及小扰动稳定性,验证了降阶模型的有效性与准确性,为WPT控制系统的设计奠定了模型基础。

摘要：在逆变器无线并联系统中,下垂控制器的参数会影响功率均分的动态响应和稳定性。传统的方法是利用准稳态相量的小信号模型来辅助设计下垂控制器。然而,交流信号的准稳态相量在分析动态响应较快的逆变器并联系统时会受到局限。以使用下垂控制的400 Hz逆变器并联系统为研究对象,建立该系统基于时变相量的小信号模型。理论分析表明,传统的小信号模型在设计并联系统参数时有局限性。与传统的模型相比,所建立的基于时变相量的小信号模型考虑了下垂调节的暂态过程,解释了传统模型扩大了系统参数选择范围的原因,并对并联系统的参数提供了更加精确的选择范围。仿真和实验结果验证了该小信号模型的准确性。

摘要：小信号稳定性是微网运行的关键问题之一,特别是孤岛运行时,控制器结构较为复杂,且缺少大电网的电压频率支撑。为此,以未来可再生电能传输和管理(future renewableelectric energy delivery and management,FREEDM)网络为对象,推导固态变压器(solid state transformer,SST)、网络线路及负荷模型的状态空间方程,建立完整的微网小信号模型,分析孤岛运行时的稳定性,并根据其状态矩阵特征值及灵敏度,确定影响系统稳定的关键参数,设计配置多SST的环形微网,仿真验证选取的控制器参数的正确性。结果表明,系统对负荷突变和随机波动都具有很强的适应性,且具有良好的环流抑制效果。所建小信号模型可用于微网稳定性分析及控制器参数的优化设计。

摘要：为分析逆变器无连线并联系统的稳定性,建立了一种以下垂法作为均流控制方法的并联系统的统一小信号模型,并给出了下垂系数的设计方法.该小信号模型可适用于传统下垂法及改进下垂法控制的并联系统.基于小信号模型建立了由2台1 kVA逆变器构成的无连线并联系统,使用Matlab绘制了该并联系统的根轨迹图,分析了下垂系数变化对系统稳定性和动态响应性能的影响,并在此基础上选取了适当的下垂系数,使系统能稳定运行,实现较好的均流效果.实验结果证实了该小信号模型及下垂系数设计方法的正确性和可行性.

摘要：针对InAlAs/InGaAsInP基HEMTs提出了一种16参数小信号拓扑结构.拓扑结构中引入栅源电阻(R_(gs))表征短栅沟间距引起的栅泄漏电流效应.另外还引入输出跨导(gds)和漏延迟(τ_(ds))描述漏端电压对沟道电流的影响以及漏源电容(C_(ds))引起的相位变化,从而提高了S_(22)参数拟合精度.外围寄生参数通过open和short拓扑结构计算得出,本征部分利用去除外围寄生参数后的Y参数计算得出,最终模型参数值经过优化以达到最佳拟合状态而确定.结果表明,s参数和频率特性的仿真值与测试数据拟合程度很好,R_(gs)和τ_(ds)的引入降低了模型误差.准确合适的InP基HEMTs小信号模型对于高频电路设计非常重要.

摘要：小信号模型是系统稳定性分析和进行参数设计的重要方法。目前对于模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)的小信号建模,通常忽略子模块电容电压波动、内部环流、环流抑制控制器等内部动态行为,从而简化状态空间模型的建立,但却对系统特征根和稳定性分析造成一定误差。文中考虑换流器的内部动态特性,建立了详细的MMC阀的小信号模型,所建立的小信号模型提供与外部控制器和交、直流系统方便的接口,具有较强的通用性。通过与电磁暂态仿真模型的动态响应对比,验证了所提出模型的准确性。同时,建立了简化的端模型的状态空间方程,并将简化模型和MMC详细模型的小信号分析结果进行对比,结果表明,应用简化的端模型评估系统动态特性存在一定误差,且对部分系统不稳定现象无法预估判断,从而验证了建立MMC详细小信号模型的必要性。

摘要：为解决船舶中压直流综合电力推进系统的发电系统带恒功率负载存在的电压不稳定问题,采用基于小信号模型的特征值分析的方法,提出一种恒阻感支路同步发电机电压源(voltage-behind-reactance,VBR)模型结合二极管整流器平均值模型的建模方法,通过加入低通滤波器,解决了系统无法直接构成常微分方程的问题,建立了发电系统非线性常微分方程模型,数字仿真验证了其准确性。基于常微分方程模型建立系统的小信号模型,通过分析平衡点的特征值轨迹的方法实现了发电系统的稳定分析。对系统在不同的输入以及设计参数变化情况下的稳定性进行分析,得到了稳定区域,通过定量的数字仿真和定性分析相结合的方式验证了结果的正确性。

摘要：针对单轨动态无线供电系统,在考虑整流桥前的电流断续及副边谐振电路寄生参数的影响下,分析了整流电压与负载的关系,指出因负载变化导致的整流电压大范围波动给后级稳压器的建模和闭环参数设计带来了挑战。为使后级稳压器小信号模型描述得更为准确,考虑了副边谐振电路的影响,引入幅值/频率修正系数,对后级稳压器小信号模型的低频段增益和中频段谐振峰频率进行了修正。在此基础上,为进一步提高系统的变负载动态响应能力,提出加入整流电压前馈环节。仿真与实验结果验证了理论分析的正确性和所提方案的有效性。