摘要：针对新能源汽车充电(G2V)三相整流器为研究对象,研究基于模型预测控制(model predictive control,MPC)的充电控制策略。传统的MPC算法需要准确的系统模型参数,而当控制器中使用的模型参数与主电路实际参数不匹配时,控制性能可能发生恶化,影响整流器充电控制性能。针对此问题,该文将系统参数不匹配作为扩张状态观测器(extended state observer,ESO)扩张出来的扰动项而进行估计,并将扰动进行补偿,从而设计一种基于ESO的MPC充电控制策略。该方法仅使用了系统的输入和输出数据,而不需要精确的系统模型,因此即使模型参数不匹配时,ESO也能够将不匹配项作为扰动而对预测电流进行准确估计,从而提高MPC对参数变化及不匹配的鲁棒性。仿真与实验结果验证了该方法的可行性和有效性。

摘要：针对以往风电机组数字孪生建模受不同研究目的或单一软件的功能限制,难以建立风电机组整机模型的问题,提出一种新的风电机组孪生建模方法。该方法首先依托FAST风速性能模块,建立稳态风模型、随机湍流风模型以及风电场实时风速模型;接着采用空气动力学模块和结构动力学模块分别搭建风电机组叶片、塔架等关键部件的几何与动力学模型;最后在Simulink中搭建风电机组电气系统模型及控制策略,由此构建完整的风电机组孪生模型。将该孪生建模方法分别用于WindPACT 1.5 MW双馈风电机组与某风电场Fuhrl?nder 2.5 MW双馈风电机组并进行验证。结果表明:孪生模型在不同风速模型下,各重要生产参数相比设计标准及实际运行数据均具有较高的准确性。此外,通过对风电机组数字孪生系统实时仿真和现场不可测数据的孪生模拟,也进一步表明孪生模型具有可行性和有效性。

摘要：对基于永磁同步电机(PMSM)的飞轮储能系统(FESS)的数学模型及充放电原理进行说明。结合PI控制器与SVPWM控制技术为飞轮储能系统的充、放电模式进行了控制器设计。在飞轮充电模式中采用复合控制技术实现了充电过程的快速、稳定、良好的动态性能;在飞轮放电模式中采用电压外环电流内环的双闭环控制策略进行直流电压的控制,实现为负载供电。研究了飞轮储能系统与蓄电池组成的半主动式复合电源在电动汽车中的应用,对比分析了复合电源与蓄电池单独给电动汽车供电时蓄电池的放电电流和功率。在MATLAB/Simulink中搭建了仿真模型,仿真结果表明了控制策略的有效性,验证了基于飞轮储能系统的半主动式复合电源能够减小对电动汽车蓄电池的冲击。

摘要：滞环控制技术是一种使用广泛的跟踪控制技术,具有响应速度快、不需要调制环节、结构简单且自带限流功能等优点。滞环控制在逆变器和整流器的应用上比较多,但是在矩阵变换器上的研究并不多。针对矩阵变换器的三位式的滞环控制器与变环宽控制器的研究更是罕有报道。考虑到大部分矩阵变换器的控制方法都比较复杂,存在算法计算量较大等问题,滞环控制器在矩阵变换器的控制上具有重要的研究意义与实用价值。聚焦矩阵变换器的电流滞环控制技术,首先采用二位式滞环比较器设计滞环控制器以控制矩阵变换器的输出电流。然后考虑到矩阵变换器的输入是三相,设计了更加适合用于矩阵变换器的三位式滞环控制器,增加了一种电压选择并提高了控制的灵活性与准确性。最后针对二位式和三位式滞环控制器中环宽固定带来的问题,利用模糊控制器对滞环宽度进行在线调节,从而改善控制性能。在Matlab/Simulink仿真环境中对所设计的控制进行仿真,仿真结果验证了控制方法的正确性和有效性。