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基于重复控制技术的单相航空静止变流器的研究

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航空学报 2005年第4期26卷 482-485页

作者：穆新华葛红娟南京航空航天大学航空电源航空科技重点实验室江苏南京210016

针对航空静止变流器带非线性负载造成的输出电压波形畸变问题,分析了采用重复控制技术的单相静止变流器控制模型和补偿器的数学表达形式。给出了控制器参数的频域设计方法。通过单相500VA/400Hz静止变流器的原理样机实验,其结果表明此... 详细信息

针对航空静止变流器带非线性负载造成的输出电压波形畸变问题,分析了采用重复控制技术的单相静止变流器控制模型和补偿器的数学表达形式。给出了控制器参数的频域设计方法。通过单相500VA/400Hz静止变流器的原理样机实验,其结果表明此分析设计方法是正确可行的。同时也验证了采用重复控制技术解决航空静止变流器带非线性负载时的输出波形畸变问题是行之有效的。从而为三相大功率航空静止变流器的研制打下了良好的基础。

关键词：航空静止变流器重复控制非线性负载控制模型电压波形畸变

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四端输出三相-两相矩阵变换器间接控制策略

控制与决策 2019年第10期34卷 2048-2060页

作者：许宇翔葛红娟南京航空航天大学自动化学院南京211106 湖州师范学院工学院浙江湖州313000

针对三相-两相矩阵变换器(3-2MC)拓扑无大容量储能元件,输出不对称影响输入电流质量的问题,提出一类引入脉动功率补偿单元的三端和四端输出3-2MC拓扑.首先,详细阐述上述所提两种变换器抑制输出脉动功率进而提高输入性能的原理、实现过... 详细信息

针对三相-两相矩阵变换器(3-2MC)拓扑无大容量储能元件,输出不对称影响输入电流质量的问题,提出一类引入脉动功率补偿单元的三端和四端输出3-2MC拓扑.首先,详细阐述上述所提两种变换器抑制输出脉动功率进而提高输入性能的原理、实现过程和适用范围,推导四端输出3-2MC的电压传输率与系统参数之间的关系式,并基于上述拓扑特点,提出输出扇区划分方式;然后,提出以输出侧与补偿侧三相电流加权量作为间接控制量的级联式控制策略,从理论上对其可行性进行分析,并给出系统控制参数的优化选取方法.仿真结果表明,基于间接控制策略的四端输出3-2MC拓扑可有效改善输出不对称情况下的输入电流性能,与传统的三端无补偿单元拓扑相比,该方法具有良好的动态性能和更大的输出适用范围.

关键词：四端输出三相-两相矩阵变换器间接控制输出不对称脉动功率电流加权量

L0正则化增量正交投影非负矩阵分解的目标跟踪算法

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系统工程与电子技术 2016年第10期38卷 2428-2434页

作者：王海军葛红娟南京航空航天大学民航学院江苏南京211106 滨州学院山东省高校航空信息技术重点实验室山东滨州256603

针对传统跟踪算法不能在复杂场景下进行有效跟踪的问题,提出一种基于L0正则化增量正交投影非负矩阵分解(incremental orthogonal projective non-negative matrix factorization,IOPNMF)的目标跟踪算法。在粒子滤波框架下采用IOPNMF算... 详细信息

针对传统跟踪算法不能在复杂场景下进行有效跟踪的问题,提出一种基于L0正则化增量正交投影非负矩阵分解(incremental orthogonal projective non-negative matrix factorization,IOPNMF)的目标跟踪算法。在粒子滤波框架下采用IOPNMF算法在线获得跟踪目标基于部分的表示以构建模板矩阵,然后将每帧中的候选样本建立基于模板矩阵的线性表示,对表示系数进行L0正则化约束,并提出快速数值解法,同时引入粒子筛选机制,加快跟踪速度。实验结果表明,新算法能够解决跟踪过程中出现的遮挡、光照变化、运动模糊等影响跟踪性能的因素,具有较高的平均覆盖率和较低的平均中心点误差。

关键词：目标跟踪 L0正则化粒子筛选

变速恒频电源系统的交-交矩阵变换器闭环控制

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南京航空航天大学学报 2005年第3期37卷 360-364页

作者：葛红娟张绍周波南京航空航天大学航空电源航空科技重点实验室南京210016

功率电子变换器作为飞机变速恒频(Variablespeedconstantfrequency,VSCF)电源系统的重要组成部分,始终是人们的研究热点之一。本文分析了用于飞机变速恒频电源系统的新型交-交矩阵变换器的工作原理和特点,提出了基于空间矢量调制技术的... 详细信息

功率电子变换器作为飞机变速恒频(Variablespeedconstantfrequency,VSCF)电源系统的重要组成部分,始终是人们的研究热点之一。本文分析了用于飞机变速恒频电源系统的新型交-交矩阵变换器的工作原理和特点,提出了基于空间矢量调制技术的矩阵变换器输出电压闭环控制方式,从而实现了变速恒频电源系统中功率变换器输出电压的局部调节功能,有效弥补了发电机调压器时间常数大、动态调节能力差等缺陷。仿真和原理样机实验结果表明,本文的理论分析和控制方案是正确可行的。

关键词：变速恒频电源矩阵变换器空间矢量调制闭环控制

基于输出协同调制的四端输出矩阵变换器开关组合优化方法

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控制与决策 2021年第12期36卷 2991-2998页

作者：许宇翔葛红娟湖州师范学院工学院浙江湖州313000 南京航空航天大学自动化学院南京211106

含补偿单元的四端输出三相-两相矩阵变换器(3-2 MC)能有效提升带两相独立负载的矩阵变换器输入性能,在现有的调制方法下,四端输出3-2 MC的电压增益较三端拓扑低,且该电压增益是与多个变量有关的表达式.针对上述缺陷,提出一种输出协同调... 详细信息

含补偿单元的四端输出三相-两相矩阵变换器(3-2 MC)能有效提升带两相独立负载的矩阵变换器输入性能,在现有的调制方法下,四端输出3-2 MC的电压增益较三端拓扑低,且该电压增益是与多个变量有关的表达式.针对上述缺陷,提出一种输出协同调制的开关组合优化方法,该方法在单位调制周期时间内对同极性输出侧和补偿侧进行协同调制,以提高有效矢量利用率.通过理论推导和分析可得,与现有调制方法相比,采用所提出方法能将四端输出3-2 MC电压增益提高到常规三端输出3-2 MC的水平,同时使得四端输出3-2 MC的电压增益是一个只与输出不对称度有关的函数表达式.仿真结果表明,基于输出侧协同调制的开关组合优化方法能够实现输入与输出功率的解耦,有效拓宽四端输出3-2MC的线性调节区间,同时使系统具有良好的输入与输出性能.

关键词：三相-两相矩阵变换器电压增益协同调制开关组合优化有效矢量利用率线性调节

不平衡输入3-1矩阵变换器输入电流谐波抑制研究与实现

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中国电机工程学报 2016年第23期36卷 6511-6517,6618页

作者：国海葛红娟许宇翔南京航空航天大学新能源发电与电能变换重点实验室江苏省南京市210016

针对输入电压不平衡条件下三相-单相矩阵变换器的双空间矢量控制策略进行了研究。为补偿三相-单相矩阵变换器输出的脉动功率,推导了采用单电感进行功率解耦的调制函数,在分析不平衡输入电压下三相-单相矩阵变换器的输入电流谐波的基础上... 详细信息

针对输入电压不平衡条件下三相-单相矩阵变换器的双空间矢量控制策略进行了研究。为补偿三相-单相矩阵变换器输出的脉动功率,推导了采用单电感进行功率解耦的调制函数,在分析不平衡输入电压下三相-单相矩阵变换器的输入电流谐波的基础上,推导了将输入电压正序分量作为输入电流参考矢量下输入电流解析式,对比分析了与传统控制方式之间电流谐波的优化关系,提出正序电压作为输入电流参考矢量并采用动态调制比进行输出相与解耦相调制的控制策略,构建了实现该控制策略的系统模型并进行了系统仿真验证。在此基础上搭建了实验样机,仿真及样机实验结果表明该控制策略在维持输出电压稳定性的同时显著降低了输入电流谐波含量,验证了理论分析的正确性和所提出的控制策略的可行性。

关键词：三相-单相矩阵变换器不平衡输入功率解耦正序分量

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无平衡电抗器24脉自耦变压整流技术研究

北京理工大学学报 2019年第2期39卷 209-214,220页

作者：葛红娟杨光姜帆张璐南京航空航天大学民航学院江苏南京211100 南京航空航天大学自动化学院江苏南京211100

提出了一种利用电压矢量合成的无平衡电抗器24脉自耦变压整流器拓扑结构,自耦变压器每相5个绕组,根据不同绕组之间叠加的电压矢量使4组整流桥在同一时刻只有两个二极管导通,并将电压矢量差值最大的线电压送至输出端,主整流桥与辅整流桥... 详细信息

提出了一种利用电压矢量合成的无平衡电抗器24脉自耦变压整流器拓扑结构,自耦变压器每相5个绕组,根据不同绕组之间叠加的电压矢量使4组整流桥在同一时刻只有两个二极管导通,并将电压矢量差值最大的线电压送至输出端,主整流桥与辅整流桥根据不同时区主辅电压矢量的合成依次自然换向,不对称的输出电压矢量构成形式使整流桥可直接并联输出24脉波直流电压.论文推导了自耦变压器的匝比、系统输入电流表达式及输出电压表达式,并通过对网侧电流谐波含量及变压器等效容量的计算分析了系统的性能,最后通过仿真以及实验验证了设计的合理性.

关键词：主辅电压矢量 24脉自耦变压整流器等效容量谐波抑制

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一种模块化光伏发电并网系统

中国电机工程学报 2011年第1期31卷 26-31页

作者：张犁孙凯冯兰兰吴田进邢岩葛红娟南京航空航天大学自动化学院江苏省南京市210016 清华大学电机工程与应用电子技术系北京市海淀区100084

提出一种全模块化光伏发电并网系统结构,由直流模块和交流模块组成,直流模块输出与交流并网模块共享直流母线。研究逆变模块并联运行时模块之间的电流耦合关系,提出对逆变模块输出火线和零线的交流滤波电感电流均进行闭环控制,实现了各... 详细信息

提出一种全模块化光伏发电并网系统结构,由直流模块和交流模块组成,直流模块输出与交流并网模块共享直流母线。研究逆变模块并联运行时模块之间的电流耦合关系,提出对逆变模块输出火线和零线的交流滤波电感电流均进行闭环控制,实现了各逆变模块之间的入网电流解耦。提出一种系统效率(尤其是轻载效率)优化控制方法,利用控制电路参数的分散性,使只有一个模块工作在非满载状态,其余模块处于满载或待机状态。搭建实验验证系统,进行了稳态和动态实验。实验结果证明了所提出系统的可行性和控制策略的有效性。

关键词：逆变器并联解耦分布式并网

用于永磁同步电动机矢量控制的矩阵变换器新型离散控制技术

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电工技术学报 2005年第4期20卷 73-77,88页

作者：葛红娟穆新华周波张绍南京航空航天大学航空电源重点实验室南京210016

针对矩阵变换器PWM调制方式和永磁同步电动机磁场定向控制特点,以网侧输入功率因数等于1和电机电流无差跟踪为控制目标,给出了实现最优控制的目标权函数表达式。详细描述了基于时间离散和差分原理的电路方程离散化过程,通过权函数的实... 详细信息

针对矩阵变换器PWM调制方式和永磁同步电动机磁场定向控制特点,以网侧输入功率因数等于1和电机电流无差跟踪为控制目标,给出了实现最优控制的目标权函数表达式。详细描述了基于时间离散和差分原理的电路方程离散化过程,通过权函数的实时计算和寻优以确定开关状态的最佳组合,实现了输入功率因数的调节和电机电流的矢量控制。在理论分析和仿真基础上,完成了原理样机。样机实验结果与理论分析基本吻合,验证了控制方法的正确性。

关键词：矩阵变换器离散调制权函数永磁同步电动机磁场定向控制