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电流滞环控制的逆变器仿真研究

电子设计工程 2019年第11期27卷 161-165页

作者：郭鹏齐安新马载恒杨昊高丁义陕西省地方电力(集团)有限公司宝鸡供电分公司

随着传统能源的衰竭,人们开始研究新的能源,如风力发电、太阳能发电等。能否将零散的电源灵活、高效的运用,逆变器发挥着重要的作用。本设计采用MATLAB/SIMULINK2015为平台,以电流滞环跟踪PWM(CHBPWM)为控制单元搭建了一种单相全桥逆变... 详细信息

随着传统能源的衰竭,人们开始研究新的能源,如风力发电、太阳能发电等。能否将零散的电源灵活、高效的运用,逆变器发挥着重要的作用。本设计采用MATLAB/SIMULINK2015为平台,以电流滞环跟踪PWM(CHBPWM)为控制单元搭建了一种单相全桥逆变器仿真系统。整套系统主要由主电路、控制电路和采样电路三部分组成。在调制方法的选择上利用了双极性调制的方式。系统给定电流为逆变器的参考电流,反馈电流为逆变器输出电流,实现了闭环控制。设计的滞环控制逆变器输出电流能跟随参考电流变化,输出交流电流正弦度好,总谐波失真率较小,仿真结果与理论分析的数据基本吻合,说明了实际的可操作性。

关键词：电流滞环逆变器仿真研究滤波器

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水下航行器电源电流滞环PWM控制方法

舰船科学技术 2020年第14期42卷 130-132页

作者：徐维常州工学院电气信息工程学院

现有的电源电流滞环控制方法中经常出现开关频率会超出上限的情况,导致电流波形受到影响。因此设计一种电流滞环PWM协同控制方法。根据航行器电源的结构推导器件的开关函数公式,将开关状态转换成相应的空间矢量,得到支路平衡矩阵完成数... 详细信息

现有的电源电流滞环控制方法中经常出现开关频率会超出上限的情况,导致电流波形受到影响。因此设计一种电流滞环PWM协同控制方法。根据航行器电源的结构推导器件的开关函数公式,将开关状态转换成相应的空间矢量,得到支路平衡矩阵完成数学模型的建立,使用电流滞环PWM协同控制,根据PI调节器的传递函数设置内部参数来放宽开关频率的限制,设定电感斜率与滞环宽度,确定空占比与开关周期,至此完成电流滞环PWM协同控制方法的研究。通过仿真实验结果表明,设计方法控制的电源定子相电流波形曲线更好,谐波分布均匀没有震荡,验证设计的方法的有效性。

关键词：水下航行器电源电流滞环 PWM控制

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永磁直驱风力发电并网逆变器电流滞环控制

可再生能源 2015年第2期33卷 196-202页

作者：华东李永东程志江谢永流史瑞静樊小朝新疆大学电气工程学院新疆乌鲁木齐830008 清华大学电机工程与应用电子技术系北京100084

永磁直驱风力发电系统网侧逆变器采用单电流环控制时,其稳定性不足,输出电流谐波含量大、电能质量下降。文章分析了含有LCL滤波并网逆变器的数学模型,提出了瞬时功率外环、电流滞环内环的控制策略。通过仿真结果表明,在该控制策略下,并... 详细信息

永磁直驱风力发电系统网侧逆变器采用单电流环控制时,其稳定性不足,输出电流谐波含量大、电能质量下降。文章分析了含有LCL滤波并网逆变器的数学模型,提出了瞬时功率外环、电流滞环内环的控制策略。通过仿真结果表明,在该控制策略下,并网系统输出的电流波形较好,谐波含量低,具有良好的动态跟踪响应特点,并满足了风力发电并网的控制要求。

关键词：直驱风力发电电流滞环电流谐波并网逆变器电流跟踪

一种三电平静止无功发生器滞环SVPWM电流控制方法研究

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中国电机工程学报 2017年第22期37卷 6700-6707页

作者：李毅何英杰段文岩刘进军电力设备电气绝缘国家重点实验室(西安交通大学) 陕西省西安市710049

针对三电平静止无功发生器(static var generator,SVG)提出了一种滞环空间矢量脉宽调制(space vector pulse width modulation,SVPWM)电流控制方法。该方法以相间电流为控制目标,得到了新的解耦方式。在相应的相间指令电压区域,根据直... 详细信息

针对三电平静止无功发生器(static var generator,SVG)提出了一种滞环空间矢量脉宽调制(space vector pulse width modulation,SVPWM)电流控制方法。该方法以相间电流为控制目标,得到了新的解耦方式。在相应的相间指令电压区域,根据直流侧中点电压与相电流的关系,先固定其中一相开关状态,再对其他两相开关状态进行独立控制,从而控制住两个相应的相间电流误差,最终使第三个相间电流误差也得到控制。该方法降低了系统的开关频率,减少了开关损耗,实现了直流侧中点电压控制,并且具有电流响应速度快的优点。实验证明了其具有良好的动、静态特性。

关键词：三电平中点钳位电流滞环空间矢量

永磁同步电动机SVPWM和电流滞环控制仿真分析

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现代制造工程 2014年第5期 75-80,84页

作者：李伟光郭忺侯跃恩华南理工大学广州510640

在永磁同步电动机(PMSM)的数学模型基础上,阐述了电压空间矢量脉宽调制(SVPWM)和电流滞环控制的原理,用Matlab/Simulink软件分别建立了永磁同步电动机SVPWM和电流滞环控制的速度环、电流环双闭环模型,并给出了利用Simulink的实现方法。... 详细信息

在永磁同步电动机(PMSM)的数学模型基础上,阐述了电压空间矢量脉宽调制(SVPWM)和电流滞环控制的原理,用Matlab/Simulink软件分别建立了永磁同步电动机SVPWM和电流滞环控制的速度环、电流环双闭环模型,并给出了利用Simulink的实现方法。通过对两种控制方法的仿真结果进行对比分析,证明了SVPWM比电流滞环控制具有更好的鲁棒性和快速性,为永磁同步电动机控制系统的设计提供了理论基础。

关键词：永磁同步电动机电流滞环 Matlab软件空间矢量脉宽调制

基于电流滞环的实现动能回收的无刷直流电机控制方法

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微特电机 2015年第11期43卷 69-71,79页

作者：汪磊胡杨丁伟合肥工业大学合肥230009 台州市金宇机电有限公司台州318020

介绍了一种电流内环采用滞环控制的无刷直流电机控制方法。通过设定滞环环宽,将电机相电流控制在给定电流上、下一个环宽内。这样即可及时迅速地跟踪电流的给定,避免电机起动过程中的电流过大现象,而且能快速地响应外环转速的变化,实现... 详细信息

介绍了一种电流内环采用滞环控制的无刷直流电机控制方法。通过设定滞环环宽,将电机相电流控制在给定电流上、下一个环宽内。这样即可及时迅速地跟踪电流的给定,避免电机起动过程中的电流过大现象,而且能快速地响应外环转速的变化,实现快速稳定的控制电机。内环采用新型的滞环电流控制后,简单有效地解决了传统内环电流PI调节器的弊端。停车采用回馈制动方式,将电机负载惯量储存的动能回馈到蓄电池实现动能回收。

关键词：无刷直流电机电流滞环动能回收

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基于电流滞环的开关磁阻电动机控制方法

微特电机 2016年第2期44卷 71-74页

作者：黄辉程宁宁胡杨赵德勇汪磊王永生合肥工业大学合肥230009 国网安徽省电力公司宣城供电公司宣城242000

在开关磁阻电动机系统中电流斩波控制和角位置控制是最常用的主要有两种控制方式。介绍了一种电流内环采用滞环控制的开关磁阻电动机控制方法。通过设定滞环环宽,将电机相电流控制在给定电流上、下一个环宽内,这样既可及时迅速地跟踪给... 详细信息

在开关磁阻电动机系统中电流斩波控制和角位置控制是最常用的主要有两种控制方式。介绍了一种电流内环采用滞环控制的开关磁阻电动机控制方法。通过设定滞环环宽,将电机相电流控制在给定电流上、下一个环宽内,这样既可及时迅速地跟踪给定的电流,避免电机起动过程中的电流过大现象,又能快速地响应外环转速的变化,实现快速稳定的控制电机。内环采用新型的滞环电流控制后,简单有效地解决了传统控制策略中电流斩波动态响应慢、角位置控制复杂的弊端。

关键词：开关磁阻电动机电流滞环控制策略

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基于电流滞环小功率核磁共振发射装置设计

基于电流滞环小功率核磁共振发射装置设计

作者：王超群吉林大学

学位级别：硕士

利用核磁共振进行地下水探测的方法是目前唯一的直接探测地下水的方法,利用此方法对采空区储水探测、喀斯特地貌的裂隙水探测、灾害水源探测、露天煤矿渗水水源探测等领域进行了应用,并采用阵列式探测方法提高探测效率。利用核磁共振对... 详细信息

利用核磁共振进行地下水探测的方法是目前唯一的直接探测地下水的方法,利用此方法对采空区储水探测、喀斯特地貌的裂隙水探测、灾害水源探测、露天煤矿渗水水源探测等领域进行了应用,并采用阵列式探测方法提高探测效率。利用核磁共振对于堤坝渗水、灾害水源等的探测需要对近地水源进行精确探测。但是,现有仪器发射方式采用方波脉冲触发来产生核磁信号,此种方式死区时间过长,探测结果存在一定的盲区,会导致近地水源探测数据不准确。另外,对于地磁场梯度变化较大地区和矿井内部地磁场不稳定情况,会导致拉莫尔频率偏离,现有仪器对拉莫尔频率的偏离问题没有相应的解决办法。因此,本设计针对核磁共振探测装置的探测盲区、探测精度和拉莫尔频率偏离问题进行设计。利用电流滞环控制方式实现小功率核磁共振发射装置设计解决探测盲区和探测精度问题;并利用sinc函数包络发射解决拉莫尔频率偏离导致探测偏差的问题。本文主要通过理论研究、仿真分析、电流滞环控制进行研究,对小功率核磁共振发射装置进行设计,主要的设计工作包括:电流滞环控制仿真分析、核磁信号给定模块设计、信号处理模块设计、电流滞环模块设计、H桥路模块设计。首先,在电流滞环仿真分析中对方形包络正弦信号和sinc函数包络正弦信号进行频谱分析,得出频谱分析结果。利用频谱分析程序产生给定信号数据,为基于MATLAB/Simulink仿真电路提供给定信号。其次,在给定信号模块设计中利用STM32F103进行给定信号产生,对产生信号进行低通滤波和减法器处理后传输给电流滞环模块,电流滞环模块采用比较器ADCMP600进行实测信号和给定信号的对比,通过设置电流滞环环宽,实现实测信号在指定环宽内跟随给定信号的功能。最后,H桥路利用开关频率为4MHz的IXFN132N50开关器件进行设计,并利用H桥路驱动器进行开关器件的驱动,并采用电流传感器实现负载电流的采集,将采集电流作为实测信号传输给电流滞环模块。本设计利用电流滞环控制的优势减小核磁发射装置负载线圈的关断电流,从而减小发射装置释能时间,在进行核磁仪器小电流发射时,能够采集到精确信号。从而有效的解决了核磁共振对地探测的探测盲区和探测精度问题。利用sinc函数信号包络发射核磁信号的频带宽度较宽,能够适应拉莫尔频率具有偏差的场合进行核磁共振探测。通过对以上内容的介绍,本设计对核磁共振发射装置进行仿真电路分析和硬件电路设计,并完成相应硬件电路的调试,基于电流滞环小功率发射装置的设计实现对核磁仪器探测精度和探测盲区以及近地水源探测提供一种方法,对核磁共振探测领域的发展具有一定的推动意义。

关键词：核磁共振电流滞环小功率关断电流近地水源探测

数字电流滞环控制的Buck DC-DC变换器

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数字电流滞环控制的Buck DC-DC变换器

作者：贾龙飞西安科技大学

学位级别：硕士

为了更好地实现电流滞环控制Buck DC-DC变换器所具有的响应快、控制精度高等优点,论文对现有的电流滞环控制策略在负载突变的动态过程进行了深入研究,发现主要问题是原有的控制策略不分稳态和负载发生突变时的动态过程情形,造成在动态... 详细信息

为了更好地实现电流滞环控制Buck DC-DC变换器所具有的响应快、控制精度高等优点,论文对现有的电流滞环控制策略在负载突变的动态过程进行了深入研究,发现主要问题是原有的控制策略不分稳态和负载发生突变时的动态过程情形,造成在动态过程中主开关存在过早关断或过早开启的情况,导致输出电压出现不理想的恢复过程。论文对电流滞环控制策略做出了改进,改进后的控制策略分稳态控制和负载突变过程的控制,对负载突变的过程进行了详细的理论分析及建立了突变过程的数学模型,可以计算出动态工作过程中的各个特殊时间点,从而可以估算出恢复时间及输出电压过冲值。稳态控制沿用改进前的控制策略,而发生负载突变时采用不同的控制策略。具体是,用软件判断电路是否发生负载突变,并且判断负载电流突增还是突降,如果是负载电流突增,就延长开关导通时间,使电感电流持续上升到突增后的平均电感电流值加设定的H值,H的具体值由硬件参数和电流突增的大小计算获得。如果是负载电流突降,就延长开关关断时间,直到输出电压回落到期望输出值之后,并且同时满足电感电流小于滞环下限的条件时再次开通开关。总之,在动态过程中开关的通断不再仅仅取决于电感平均电流和滞环宽度,与稳态控制策略不再相同。论文也对变换器工作在轻负载的不连续导电模式的情形做了分析和控制策略的制定,便于开关电源的轻负载启动。论文进行了详细的电路硬件参数设计和控制软件设计,完成了基于Simulink的硬件电路和和控制策略仿真,获得了相应仿真波形。并完成基于ARM-STM32F407VGT6的硬件样机制作、调试和测试。实验结果表明,论文提出的控制策略在稳态控制和动态过程控制都是正确可行的,在保证稳态工作时的电压精度的基础上,明显改善了变换器的动态特性,即提高了变换器的负载调整率,减小了过渡时间,并解决了轻负载启动问题。

关键词： DC-DC变换器电流滞环控制策略动态特性