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基于改进重复控制器的三相四线逆变器设计

中国电机工程学报 2010年第24期30卷 29-35页

作者：粟梅王辉孙尧谭俊敏于晶荣桂卫华中南大学信息科学与工程学院湖南省长沙市410083

提出一种基于改进重复控制器(modified repetitive controller,MRC)的三相四线逆变器设计方法,能够有效抑制非线性负载对输出电压的扰动。为解决重复控制器稳定性和控制性能之间的矛盾,在其补偿环节增加自由度-零相位滤波器;以误差衰减... 详细信息

提出一种基于改进重复控制器(modified repetitive controller,MRC)的三相四线逆变器设计方法,能够有效抑制非线性负载对输出电压的扰动。为解决重复控制器稳定性和控制性能之间的矛盾,在其补偿环节增加自由度-零相位滤波器;以误差衰减速率和滤波器的复杂度为优化目标,以系统鲁棒稳定性为约束,给出基于微粒群优化方法的零相位滤波器优化设计,构建基于鲁棒优化零相位滤波器的MRC。该MRC的优化设计考虑了系统的未建模误差,具有鲁棒性,更便于工业应用。三相四线逆变器采用载波调制,最大化利用直流电压,无需复杂的数据处理,易于实现。理论分析和试验结果证明了三相四线逆变器的MRC及其优化设计方法的有效性和可行性。

关键词：三相四线逆变器重复控制器零相位滤波器优化设计

基于改进型双模分数阶重复控制器的高速磁悬浮电机谐波电流抑制

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电机与控制应用 2024年第5期51卷 81-89页

作者：王献章徐向波陈劭李俊峰李博伦王麒臻北京林业大学工学院北京100083

主动磁悬浮轴承系统的转子不平衡和传感器跳动会使系统产生谐波电流,从而导致谐波振动。重复控制器能同时抑制同频和倍频谐波,但传统重复控制器必须确保控制系统的采样频率与实际转频之比为整数,极大地限制了其适用性。为解决此问题,设... 详细信息

主动磁悬浮轴承系统的转子不平衡和传感器跳动会使系统产生谐波电流,从而导致谐波振动。重复控制器能同时抑制同频和倍频谐波,但传统重复控制器必须确保控制系统的采样频率与实际转频之比为整数,极大地限制了其适用性。为解决此问题,设计了一种改进型双模分数阶重复控制器。采用拉格朗日插值法将分数阶变为整数,解决了重复控制的非整数延迟问题;通过双支路独立地消除奇偶次谐波,第1次、2次、3次、4次和5次谐波分别降低了87.9%、61.3%、86.9%、36.9%和85.3%。仿真和试验结果验证了改进型重复控制器对谐波电流抑制的精确性和有效性。

关键词：主动磁悬浮轴承系统传感器跳动奇偶次谐波重复控制器谐波电流抑制

基于几何约束优化的重复控制器及PMSM电流谐波抑制应用

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电工技术学报 2024年第4期39卷 1059-1073页

作者：朱元朱醴亭肖明康孟令同济大学汽车学院上海201804

重复控制器凭借其具有多个谐振峰而广泛应用于电流谐波抑制领域,然而在实际电机控制系统中,由于系统采样频率固定而电流谐波频率随电机转速而变化,会导致重复控制器中出现分数阶延时环节,而该环节在实际控制器中无法实现。对此,该文针... 详细信息

重复控制器凭借其具有多个谐振峰而广泛应用于电流谐波抑制领域,然而在实际电机控制系统中,由于系统采样频率固定而电流谐波频率随电机转速而变化,会导致重复控制器中出现分数阶延时环节,而该环节在实际控制器中无法实现。对此,该文针对现有分数阶处理方法进行讨论,分析了插值逼近方法中插值系数对重复控制器整体频率特性的作用,据此提出基于几何约束优化的分数阶重复控制器,通过优化各插值系数,电机在全转速范围内都可以保证谐振频率和电流谐波频率相吻合,并且谐振峰值更符合电机谐波组成规律;还分析了滤波器所处反馈回路位置对频率特性的影响,作为组合滤波器设计依据;为保证系统稳定,对包含PI、重复控制器以及离散电机模型的电流控制系统进行稳定性分析,并作为控制参数选取依据。最后,通过台架实验验证了该文所提出的方法的谐波抑制性能是更优的。

关键词：分数阶延时环节重复控制器控制稳定性谐波抑制永磁同步电机(PMSM)

基于改进重复控制器的永磁直线同步电动机鲁棒控制

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控制工程 2016年第2期23卷 233-237页

作者：韩维敏罗湘运李世军湖南理工职业技术学院资源工程系湖南湘潭411000 湖南大众传媒职业技术学院电广传媒系长沙410100 2011湖南省风电装备与电能变换协同创新中心湖南湘潭411001

针对高精度直接驱动的永磁直线同步电动机伺服系统,研究其端部效应等不确定性因素对系统伺服性能的影响,在分析因端部效应引起的与位移相关的周期性推力波动产生原理的基础上,从控制角度出发,提出了一种利用时变周期信号的重复控制来抑... 详细信息

针对高精度直接驱动的永磁直线同步电动机伺服系统,研究其端部效应等不确定性因素对系统伺服性能的影响,在分析因端部效应引起的与位移相关的周期性推力波动产生原理的基础上,从控制角度出发,提出了一种利用时变周期信号的重复控制来抑制推力波动的新型控制策略,首先将时变的时间域的信号,变换为具有固定周期的位置域信号,再对其进行重复控制器的设计,从而达到抑制推力波动和速度脉动的目的,最后,通过半实物仿真平台DSPACE实现了该控制算法,理论分析和实验结果验证了所提出的控制方案的有效性。

关键词：永磁直线同步电动机端部效应时变信号重复控制器

基于扰动观测器和重复控制器的永磁直线同步电动机鲁棒控制

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中国电机工程学报 2010年第15期30卷 64-69页

作者：赵希梅郭庆鼎沈阳工业大学电气工程学院辽宁省沈阳市110870

针对高精度直接驱动的永磁直线同步电动机伺服系统,研究其负载扰动、系统参数变化及端部效应等不确定性因素对系统伺服性能的影响,提出一种将扰动观测器(disturbance observer,DOB)和重复控制器(repetitive controller,RC)相结合的的鲁... 详细信息

针对高精度直接驱动的永磁直线同步电动机伺服系统,研究其负载扰动、系统参数变化及端部效应等不确定性因素对系统伺服性能的影响,提出一种将扰动观测器(disturbance observer,DOB)和重复控制器(repetitive controller,RC)相结合的的鲁棒控制策略。基于DOB的鲁棒反馈控制器补偿了外部扰动、负载扰动、未建模动态、系统参数变化及不确定性等,保证了系统的速度鲁棒性能,但是DOB无法彻底抑制端部效应这种周期性扰动对速度品质的影响,为此,采用根据内模原理设计专门抑制周期性扰动作用的RC来消除端部效应对系统的不良影响。理论分析和仿真实验结果表明所提出的控制方案是有效的,采用该方案可明显提高系统的鲁棒性能。

关键词：永磁直线同步电动机端部效应扰动观测器重复控制器

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重复控制器中Q(z)滤波器的设计与选择

广东电力 2013年第11期26卷 95-101页

作者：汤赐长沙理工大学电气与信息工程学院湖南长沙410114

为抑制高频未建模部分对重复控制器的负面影响,需要在重复控制器中加装低通滤波器,即Q(z)滤波器。围绕幅值裕度、相位裕度和增益等性能指标,对因果型有限脉冲响应滤波器、常数型滤波器和一阶滑动平均滤波器三种Q(z)滤波器进行比较分析,... 详细信息

为抑制高频未建模部分对重复控制器的负面影响,需要在重复控制器中加装低通滤波器,即Q(z)滤波器。围绕幅值裕度、相位裕度和增益等性能指标,对因果型有限脉冲响应滤波器、常数型滤波器和一阶滑动平均滤波器三种Q(z)滤波器进行比较分析,结果表明由一阶滑动平均滤波器所构成的Q(z)滤波器效果最好,仿真与相关实验验证了该结论。

关键词：可再生能源发电有源电力滤波器电流控制环重复控制器低通滤波器

一种改进的重复控制器在高频角振动转台中的应用

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电工技术学报 2008年第11期23卷 178-182页

作者：陈振刘向东戴亚平黄毅北京理工大学信息科学技术学院北京100081

针对高频角振动转台在高频段跟踪周期信号的精度低问题,提出一种改进重复控制器设计方法。在重复控制的前项通道中引入可调增益,给出该系统稳定的条件以及控制器参数的确定方法,并论证了该方法的误差收敛和跟踪精度。仿真和实验表明,在... 详细信息

针对高频角振动转台在高频段跟踪周期信号的精度低问题,提出一种改进重复控制器设计方法。在重复控制的前项通道中引入可调增益,给出该系统稳定的条件以及控制器参数的确定方法,并论证了该方法的误差收敛和跟踪精度。仿真和实验表明,在高频段改进的重复控制器与PID控制器相比较,提高了转台正弦跟踪精度,改善了谐波失真度和高次谐波对转台角加速度的影响,同时也提高了系统的鲁棒稳定性。

关键词：重复控制器角振动转台跟踪精度周期信号

内置重复控制器的差拍控制在并网逆变器中的应用

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现代电力 2015年第6期32卷 63-67页

作者：朱立刚张建成丁晓哲王晓华华北电力大学电力工程系河北保定071003

无差拍控制的光伏并网逆变器,其存在电流预测复杂问题和控制延时问题,可分别以采用差拍控制和减小控制增益为解决措施,但会使输出电流相位落后于参考电流,为进一步解决相位落后问题,提出了一种内置重复控制器的差拍控制方法,并给出了重... 详细信息

无差拍控制的光伏并网逆变器,其存在电流预测复杂问题和控制延时问题,可分别以采用差拍控制和减小控制增益为解决措施,但会使输出电流相位落后于参考电流,为进一步解决相位落后问题,提出了一种内置重复控制器的差拍控制方法,并给出了重复控制器的设计过程。该方法把相位落后视为一种周期性扰动,利用重复控制对周期性扰动的校正作用,通过内置重复控制器来抑制相位落后和电网电压谐波等周期性扰动因素,结合了无差拍控制和重复控制二者的优势。仿真结果表明了该方法的可行性和有效性。

关键词：并网逆变器无差拍控制重复控制器相位落后

基于重复控制器的逆变器并联环流抑制方法研究

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电气传动自动化 2019年第2期41卷 20-25页

作者：胡蓉朝辉夏君山杨明圣阳海燕王瑞琪长沙理工大学电气与信息工程学院湖南长沙410002 金杯电工股份有限公司湖南长沙410007

逆变器并联后可靠运行的关键技术在于环流抑制,本研究针对在电力电子装备大规模接入电网时,往往会产生零序环流并导致系统不平衡等问题,提出了一种基于重复控制器的逆变器控制方法。首先分析了光伏逆变器并联模型,讨论了逆变器并联环流... 详细信息

逆变器并联后可靠运行的关键技术在于环流抑制,本研究针对在电力电子装备大规模接入电网时,往往会产生零序环流并导致系统不平衡等问题,提出了一种基于重复控制器的逆变器控制方法。首先分析了光伏逆变器并联模型,讨论了逆变器并联环流的产生机理。根据系统的相量分析得到了并联逆变器间的环流与零序电压差的关系式。然后通过重复控制以保证输出波形的精确跟踪,根据重复控制器能够有效矫正周期性畸变的输出电压波形的工作特性,实现了抑制系统环流的目标。最后通过Matlab、Simulink仿真实验验证,表明该控制方法能有效减小逆变器零序电流,从而抑制系统环流。

关键词：重复控制器逆变器并联环流电力电子零序电压差