摘要：建立了三相四线电压型PWM整流器在两相同步旋转dq0坐标系下的EL(Euler-Lagrange,EL)数学模型。根据控制目标,基于PWM整流器的EL模型,结合PI控制器设计了混合无源控制器。为实现误差能量函数快速收敛到期望平衡点,采用了阻尼注入方法设计了无源控制器;进而确定出dq0坐标系下所需的开关函数。由于无源控制器是在保证PWM整流器稳定的前提下,由阻尼注入和PI控制器参数的大小调节PWM整流器的动态和静态性能,具有易于调试和工程实现的特点。电网平衡和不平衡情况下仿真表明了三相四线电压型PWM整流器混合无源控制器应用的可行性。

摘要：本文首先建立了三相四线电压型PWM整流器的PCHD数学模型。根据控制目标,基于PCHD模型,利用IDA-PBC设计了PWM整流器的无源控制器。由于IDA-PBC采取能量成形和注入阻尼,可使能量存储函数快速趋于期望平衡点,实现控制目的。由无源控制器确定出dq0坐标系下的开关函数是简单的代数表达式,可简化控制结构。由于无源控制器是在保证稳定的前提下,由注入阻尼的大小就可调节整流器的性能,具有易于调试和工程实现的特点。计算机仿真结果证实了基于PCHD模型三相四线电压型PWM整流器无源控制的可行性。

摘要：研究配电变压器高压侧中间抽头接入静止同步补偿器(STATCOM)的设计方案,对Dyn11联结组变压器中间抽头注入电流对绕组电流分布的影响进行机理分析,验证了从抽头注入电流进行无功补偿的有效性。在此基础上,建立配电变压器-静止同步补偿器(DT-STATCOM)的欧拉-拉格朗日模型(E-L),补偿由变压器传变引起的幅值和相位偏差,得到了网侧有功、无功解耦的无源控制律,并采用阻尼注入方法来改善系统动态性能,实现对配电系统无功的快速补偿。最后,通过仿真与动模实验验证了变压器绕组电流分布理论分析的正确性,以及采用无源控制方法的DT-STATCOM系统具有良好的无功补偿效果和快速的动态跟踪性能。

摘要：基于端口受控耗散哈密顿系统(PCHD)模型的无源控制策略无需对受控对象进行线性化处理,它从能量成型与注入阻尼方面讨论受控对象的稳定性,简化了控制系统的结构。首先,利用状态空间法推导出准Z源T型三电平逆变器数学模型;其次,结合无源PCHD模型的控制规律选取能量函数与注入阻尼,并进行控制系统的设计。该控制策略不但使系统具有优良的动、静特性,且逆变器输出电流谐波低、经济性高;最后,仿真和硬件实验验证了基于PCHD模型的无源控制策略的正确性和有效性。

摘要：将无源控制（passivity-based control，PBC）这种非线性控制方法首次引入到光伏Z源并网逆变器的控制上，它无需线性化处理就能直接实现有效并网控制，且系统的控制性能优良。首先，根据光伏z源并网逆变器的E-L（Euler—Lagrange）数学模型分析其无源性，并计算得到并网侧幽轴电流解耦的无源控制律；然后，采用注入阻尼方法对控制器进行优化设计，提高系统的动态性能，并实现对给定电压及最大功率点快速跟踪；最后，在Matlab／Simulink软件仿真和硬件样机上实验验证PBC应用到光伏Z源并网逆变器控制上的可行性和有效性，相比于传统电压矢量定向的双闭环控制策略，该系统具有调节时间和上升时间都短、动态性能好、并网功率因数高等特点。

摘要：针对直驱风力发电系统非线性特性和脉宽调制(PWM)变流器的控制策略,提出网侧变流器无源控制和比例积分(PI)控制相结合的混合控制策略。根据变流器拓扑结构,建立了基于欧拉方程的数学模型,设计了无源控制器,为提高变流器动态性能,采用注入阻尼方法对控制器进行优化设计;并与经典PI控制进行比较。仿真结果验证了所提控制策略的有效性,实验样机实现了交流电流正弦化及单位功率因数并网,且并网性能优良。

摘要：波浪能是最复杂的一种可再生能源,这一特性导致其功率控制算法的实现性差。针对这一问题,文章基于一种全封闭的振荡浮子式波浪发电系统的动力学模型,构建波浪发电系统的端口受控的耗散哈密顿模型(PCHD),并设计无源性控制器,为改善系统动态响应在无源性控制器中注入阻尼。仿真结果表明,在波浪变化条件下,该系统能实现最佳状态的快速跟踪,且有良好的动态特性。通过采用PCHD模型,使控制器设计过程具有结构性的特点,物理意义清晰,设计简单。

摘要：针对逆变电源的带载测试,研究了一种直流能馈型交流电力电子负载(Power Electronic Load,PEL)。该PEL由PWM整流器和移相全桥电路级联组成。首先介绍直流能馈PEL的拓扑结构,接着对负载模拟部分进行建模,在此基础上,建立PCHD模型,通过IDA-PBC控制规律设计无源控制器,能量回馈单元采用双环PI控制,最后搭建PEL的仿真模型,在仿真中验证其性能,该PEL的负载模拟具有稳态误差小、响应速度快、THD小的特性,回馈的电能直接用于逆变电源,能量利用率高。