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HIL Simulation of a Mixed Islanded Power Network with External DSP Regulator
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作者 Nicolas Junod Philippe Allenbach +3 位作者 Sylvain Robert Andre Hodder Gyorgy Banyai Basile Kawkabani 《Journal of Energy and Power Engineering》 2012年第7期1106-1113,共8页
The present paper deals with the development of a modular, flexible and structured block to block approach for the study of regulators by implementing the different blocks on a DSP (digital signal processor). The pr... The present paper deals with the development of a modular, flexible and structured block to block approach for the study of regulators by implementing the different blocks on a DSP (digital signal processor). The proposed low-cost approach has been applied and validated by the implementation of an industrial regulator in a real time hardware-in-the-loop simulation of a mixed islanded power network including precise models of the hydraulic system. The studied network is constituted of three different types of electrical power generation systems and a consumer. 展开更多
关键词 DSP (digital signal processors) RTS (real time systems) power system simulation pwm (pulse width modulation) REGULATORS HIL (hardware-in-the-loop simulation DLL (dynamic link library).
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面向免滤波数字D类功放的随机扩频PWM方法研究综述 被引量:1
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作者 于泽琦 钱波 +2 位作者 许增辉 赵宗训 刘豪凯 《现代电子技术》 北大核心 2025年第15期169-178,共10页
相较于传统D类功放,免滤波数字D类功放具有体积小、成本低和便于与数字音源接口的优点,因此具有广阔的应用场景。然而,免滤波数字D类功放由于舍弃了后级的模拟低通滤波器,其在驱动扬声器发声的同时,会给周围电路带来严重的电磁干扰(EMI... 相较于传统D类功放,免滤波数字D类功放具有体积小、成本低和便于与数字音源接口的优点,因此具有广阔的应用场景。然而,免滤波数字D类功放由于舍弃了后级的模拟低通滤波器,其在驱动扬声器发声的同时,会给周围电路带来严重的电磁干扰(EMI)。随机扩频脉冲宽度调制(PWM)技术可以将免滤波数字D类功放输出的PWM信号在脉冲重复频率及其各次谐波附近的峰值能量扩展到周围的频域内,被广泛用于解决免滤波数字D类功放存在的EMI问题。文中在简要阐述随机扩频PWM原理的基础上,分别介绍了已有的随机扩频PWM方法,并通过实验测试系统对不同随机扩频PWM方法的性能进行测试和分析。测试结果表明,相比其他所测试的方法,三频率伪随机变化(TFPRV)方法可在大幅降低带外频谱峰值幅度的同时,使功放拥有较低的总谐波失真(THD)。 展开更多
关键词 免滤波 数字D类功放 电磁干扰 随机扩频 脉冲宽度调制 脉冲重复频率
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基于PWM的矿用本安电源自动检测装置
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作者 邹德东 《煤矿安全》 北大核心 2025年第10期202-210,共9页
针对矿用本安电源出厂检验步骤繁琐、检验效率低、保护参数测量结果一致性差的问题,设计了一种具有过压保护参数、过流保护参数、保护间隔时间、保护恢复过程全自动检测、显示,检测位置自动切换功能的本安电源高精度自动检测装置。通过... 针对矿用本安电源出厂检验步骤繁琐、检验效率低、保护参数测量结果一致性差的问题,设计了一种具有过压保护参数、过流保护参数、保护间隔时间、保护恢复过程全自动检测、显示,检测位置自动切换功能的本安电源高精度自动检测装置。通过对矿用本安电源保护方式、过流保护、过压保护机理的研究,并结合截流型矿用本安电源定时启动的特性,提出了一种基于脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation,PWM)自动调整本安保护电路输入电压及模拟负载阻抗的全自动检测方法。选用DC/DC芯片设计了输出可调节的本安电源供电模块,采用绝缘栅双极型晶体管(IGBT)设计了阻性可调的电子负载,利用继电器控制实现了保护层级的切换。根据本安电源常规检测方法,设计并优化了本安电源自动检测流程,通过嵌入式单片机对检测过程进行统一调度。利用2路PWM信号经过滤波产生2路连续可变的直流电压,分别控制本安电源供电电压和电子负载IGBT的导通深度,结合高精度模数转换器(ADC)模块进行实时数据采集;测量过压保护瞬间的输入电压和过流保护瞬间的输入电压、输出电压、输出电流,实现过压保护值、过流保护值、输出电压偏离值、恢复过程的检测;利用单片机内部定时器计算保护间隔时间,通过液晶显示屏对检测结果进行显示。经过与常规检测方法对比,检测效率提升了300%,人工参与度降低了1000%,测试结果偏差低于1%,有效保障了矿用本安电源的一致性和可靠性。 展开更多
关键词 脉冲宽度调制(pwm) 本安电源 出厂检验 过流保护 过压保护 自动检测 模拟负载
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基于逆全极点滤波器的高频PWM噪声整形方法
4
作者 陈福祥 刘凯 +3 位作者 胡傲奇 张昊 赵烁 曾理湛 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第10期3129-3140,共12页
高频开关功率放大器具有高功率、低纹波、高响应的优点,是高加速、高精度定位系统的核心部件。为了解决高频PWM中开关频率与占空比分辨率的矛盾,该文分析调制中噪声整形的基本原理,采用误差反馈结构提取PWM量化噪声进行数字整形,阐述噪... 高频开关功率放大器具有高功率、低纹波、高响应的优点,是高加速、高精度定位系统的核心部件。为了解决高频PWM中开关频率与占空比分辨率的矛盾,该文分析调制中噪声整形的基本原理,采用误差反馈结构提取PWM量化噪声进行数字整形,阐述噪声整形滤波器设计约束条件。提出通过逆全极点无限脉冲响应(IIR)滤波器获得有限脉冲响应(FIR)噪声整形滤波器的简明设计方法,仿真及实验表明,该文提出的方法可利用低阶FIR整形滤波器获得平坦的通带和高整形衰减。在不足9位的PWM中,4阶的FIR噪声整形滤波器能够恢复调制信号在10 kHz频段内约40 dB的信噪比损失。 展开更多
关键词 开关功率放大器 高频 pwm 噪声整形 全极点滤波器 信噪比
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一种新的有源滤波器优化特定消谐PWM技术 被引量:14
5
作者 王建元 俞红祥 纪延超 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2003年第1期30-33,共4页
影响有源滤波器消谐特性的重要因素是充分减小特定消谐PWM波形剩余谐波含量及其改善剩余谐波的频谱分布。特定消谐PWM波形的剩余谐波含量较大,谐波频谱分布差是它固有的缺点。为了克服特定消谐PWM技术本身的缺点,提出了一种新的优化特... 影响有源滤波器消谐特性的重要因素是充分减小特定消谐PWM波形剩余谐波含量及其改善剩余谐波的频谱分布。特定消谐PWM波形的剩余谐波含量较大,谐波频谱分布差是它固有的缺点。为了克服特定消谐PWM技术本身的缺点,提出了一种新的优化特定消谐PWM开关角的优化解法。利用独特的优化技术将剩余谐波的第一波峰向后推移,改善输出波形的频谱分布,综合抑制有源滤波器的电流畸变率,提高装置的效率。以M=13为例说明其优化原理,最后通过计算机仿真验证了理论的正确性。 展开更多
关键词 有源滤波器 优化 特定消谐pwm技术 电力系统 负载补偿 电网
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电压型PWM整流器直接功率控制研究 被引量:25
6
作者 王久和 李华德 李正熙 《辽宁工程技术大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2004年第5期658-660,共3页
介绍了三相电压型 PWM 整流器直接功率控制(DPC)系统的组成与原理,分析了开关表的形成机理。通过建立基于MATLAB/Simulink 环境下的仿真模型,对系统进行了仿真研究,结果表明 DPC 系统具有良好的动态性能。DPC 系统与现行的电流控制策略... 介绍了三相电压型 PWM 整流器直接功率控制(DPC)系统的组成与原理,分析了开关表的形成机理。通过建立基于MATLAB/Simulink 环境下的仿真模型,对系统进行了仿真研究,结果表明 DPC 系统具有良好的动态性能。DPC 系统与现行的电流控制策略相比,无需复杂算法和 PWM 调制模块,可实现高功率因数、低谐波干扰;因此,DPC 系统值得进一步开发和研究。 展开更多
关键词 pwm整流器 直接功率控制 瞬时功率 开关表 仿真
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磁悬浮飞轮混合磁轴承模糊PI控制PWM开关功放 被引量:11
7
作者 田希晖 房建成 刘刚 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期943-948,共6页
针对采用传统PI控制的磁轴承开关功放由于负载参数的变化导致功放输出特性变差的缺点,提出了一种适用于混合磁轴承的PWM开关功放模糊PI控制方案,该PWM功放采用了全桥拓扑结构的主电路,控制采用了基于模糊推理的自适应PI控制策略,能根据... 针对采用传统PI控制的磁轴承开关功放由于负载参数的变化导致功放输出特性变差的缺点,提出了一种适用于混合磁轴承的PWM开关功放模糊PI控制方案,该PWM功放采用了全桥拓扑结构的主电路,控制采用了基于模糊推理的自适应PI控制策略,能根据负载参数的变化,自适应调整控制参数,为混合磁轴承线圈提供双极性的控制电流。对该方案进行了仿真,并用DSP进行了数字实现。仿真和实验结果表明,该PWM功放的响应速度得到了提高,能够很好地跟踪给定信号,满足了高速磁悬浮飞轮的需要。 展开更多
关键词 飞轮 磁轴承 模糊控制 pwm 开关功放
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对称PWM减小H半桥型开关功放电流纹波的新方法 被引量:7
8
作者 翟小飞 刘德志 +2 位作者 欧阳斌 魏克银 晏明 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2011年第2期58-61,67,共5页
针对H半桥两电平开关功率放大器输出电流纹波较大导致负载损耗增加的缺点,提出采用2路中心对称但占空比不同的PWM实现三电平工作方式的新方法,称为对称PWM法。该方法采用一路PWM占空比固定,另一路PWM占空比受控可变的原理实现了三电平... 针对H半桥两电平开关功率放大器输出电流纹波较大导致负载损耗增加的缺点,提出采用2路中心对称但占空比不同的PWM实现三电平工作方式的新方法,称为对称PWM法。该方法采用一路PWM占空比固定,另一路PWM占空比受控可变的原理实现了三电平工作方式。给出了输出电流纹波计算公式,利用Matlab对开关功率放大器进行了仿真,构建了以DSP为控制核心的数字式开关功率放大器试验平台,进行了两电平和三电平开关功率放大器对比试验。理论分析、数字仿真和试验结果的一致性表明,采用对称PWM法能够有效地减小H半桥开关功率放大器输出电流纹波。 展开更多
关键词 对称pwm 三电平功率放大器 电流纹波 H半桥电路 DSP
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磁力轴承移相式PWM功率放大器的研究 被引量:7
9
作者 江征风 李承红 +1 位作者 胡业发 全定策 《武汉理工大学学报(信息与管理工程版)》 CAS 2004年第3期28-31,共4页
介绍了一种采用移相式PWM控制方式的磁力轴承功率放大器,使H型半桥开关元件部分实现零电流无损开通与关断。实验表明,采用移相式PWM控制方式和辅助网络,可以有效减小开关应力,降低开关损耗和电磁干扰。本研究为进一步减小功放体积,改进... 介绍了一种采用移相式PWM控制方式的磁力轴承功率放大器,使H型半桥开关元件部分实现零电流无损开通与关断。实验表明,采用移相式PWM控制方式和辅助网络,可以有效减小开关应力,降低开关损耗和电磁干扰。本研究为进一步减小功放体积,改进功放设计具有一定参考价值。 展开更多
关键词 磁力轴承 移相 pwm 开关功放
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新可逆PWM整流器主电路参数设计仿真 被引量:7
10
作者 赵金 徐金榜 +1 位作者 罗泠 万淑芸 《华中科技大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第2期38-40,共3页
利用美国Analogy公司的SaberDesinger软件构造了三相可逆PWM整流器的试验平台 ,分析了同步模式下整流器的工作方法 .通过仿真得到了三相可逆PWM整流器主电路电感值、开关频率等参数对输入电流总谐波失真 (THD)、电源功率因数以及系统输... 利用美国Analogy公司的SaberDesinger软件构造了三相可逆PWM整流器的试验平台 ,分析了同步模式下整流器的工作方法 .通过仿真得到了三相可逆PWM整流器主电路电感值、开关频率等参数对输入电流总谐波失真 (THD)、电源功率因数以及系统输出直流电压的影响 ,为实际设计中确定主电路的参数提供了可靠依据 。 展开更多
关键词 pwm整流器 电流谐波 仿真模型 功率因数
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SVPWM的基本原理与应用仿真 被引量:44
11
作者 赵辉 胡仁杰 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第14期350-353,共4页
文章首先详细分析了空间电压矢量脉宽调制(SVPWM)的工作原理及具体实现算法,并结合该算法在Matlab/Simulink上利用三相电压型PWM整流器对高因数整流及母线电压控制等进行了仿真,最后给出了仿真结果,仿真结果表明该控制方法具有较强的实... 文章首先详细分析了空间电压矢量脉宽调制(SVPWM)的工作原理及具体实现算法,并结合该算法在Matlab/Simulink上利用三相电压型PWM整流器对高因数整流及母线电压控制等进行了仿真,最后给出了仿真结果,仿真结果表明该控制方法具有较强的实用性和准确性。 展开更多
关键词 SVpwm 扇区 pwm整流器 高功率因数 仿真
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永磁偏置磁轴承三电平PWM开关功放的研究 被引量:9
12
作者 张亮 房建成 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2006年第1期1-2,11,共3页
针对永磁偏置的磁轴承开关功放需要实现低纹波的问题,提出了一种新颖的三电平PWM控制方法,并给出了具体实现电路。通过三电平与传统的两电平PWM开关功放的对比实验验证了该方案的可行性。
关键词 功率放大器 脉宽调制/磁轴承 开关功放 三电平 电流纹波
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单相电压型PWM整流电路原理分析与仿真 被引量:19
13
作者 张军伟 王兵树 +2 位作者 刘治安 王晨悦 李毅凯 《现代电子技术》 2009年第8期186-189,共4页
详细分析单相电压型PWM整流电路的工作原理和工作模式,说明通过对PWM电路进行控制,选择合适的工作模式和工作时序,可使PWM整流电路的输出直流电压得到有效的稳定。同时也调节了交流侧电流的大小和相位,实现能量在交流侧和直流侧的双向流... 详细分析单相电压型PWM整流电路的工作原理和工作模式,说明通过对PWM电路进行控制,选择合适的工作模式和工作时序,可使PWM整流电路的输出直流电压得到有效的稳定。同时也调节了交流侧电流的大小和相位,实现能量在交流侧和直流侧的双向流动,并使变流装置获得良好的功率因数。最后建立其Matlab的仿真模型,验证了设计的正确性。 展开更多
关键词 单相电压型pwm 整流 功率因数 MATLAB 仿真
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D类音频功率放大器的全桥PWM改进方案与实现 被引量:4
14
作者 钟清华 钟国新 +1 位作者 李子升 吴锦铭 《电声技术》 北大核心 2004年第7期33-36,共4页
论述了音频D类功率放大器的全桥PWM改进方案,并用模拟与数字的方法实现。利用这种方法实现的D类功率放大器具有高效率高性能的特点,并能降低滤波器性能的要求。
关键词 D类放大器 脉宽调制 CPLD 数字音频功率放大器
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CMOS PWM D类音频功率放大器的过流保护电路 被引量:5
15
作者 朱樟明 过伟 +1 位作者 史斌 杨银堂 《固体电子学研究与进展》 CAS CSCD 北大核心 2008年第2期271-275,共5页
基于Class-D音频功率放大器的应用,采用失调比较器及单边迟滞技术,提出了一种过流保护电路,其核心为两个CMOS失调比较器。整个电路基于CSMC0.5μmCMOS工艺的BSIM3V3Spice典型模型,采用Hspice对比较器的特性进行了仿真。失调比较器的直... 基于Class-D音频功率放大器的应用,采用失调比较器及单边迟滞技术,提出了一种过流保护电路,其核心为两个CMOS失调比较器。整个电路基于CSMC0.5μmCMOS工艺的BSIM3V3Spice典型模型,采用Hspice对比较器的特性进行了仿真。失调比较器的直流开环增益约为95dB,失调电压分别为0.25V和0.286V。仿真和测试结果显示,当音频放大器输出短路或输出短接电源时,过流保护电路都能正常启动,保证音频放大器不会受到损坏,能完全满足D类音频放大器的设计要求。过流保护电路有效面积为291μm×59.5μm。 展开更多
关键词 音频功率放大器 过流保护 脉宽调制 失调比较器 互补金属氧化物半导体
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三相电压型PWM整流器滑模变结构直接功率控制 被引量:16
16
作者 汪万伟 尹华杰 管霖 《华南理工大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第11期83-87,106,共6页
研究了一种基于滑模变结构控制理论的三相脉宽调制(PWM)整流器直接功率控制方案,利用滑模变结构控制系统鲁棒性和动态性能较好、参数整定简单的优点,解决了传统的基于PI算法的直接功率控制系统抗扰性能差、对PI控制参数较敏感、网侧电... 研究了一种基于滑模变结构控制理论的三相脉宽调制(PWM)整流器直接功率控制方案,利用滑模变结构控制系统鲁棒性和动态性能较好、参数整定简单的优点,解决了传统的基于PI算法的直接功率控制系统抗扰性能差、对PI控制参数较敏感、网侧电流总谐波含量较大的缺点.在Matlab/Simulink环境中建立仿真模型,对滑模控制和PI控制两种方案进行仿真比较,结果表明滑模控制方案明显优于PI控制方案. 展开更多
关键词 pwm整流器 PI控制器 直接功率控制 滑模变结构 仿真
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单相PWM整流器主电路参数选择探讨 被引量:41
17
作者 唐丽丽 郑琼林 《北方交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2000年第4期98-102,共5页
分析并给出了单相PWM整流器交、直流侧滤波参数的选择方法 ,并对功率因数为 1和功率因数不为 1且直流侧电压低于交流侧网压峰值的两种工况进行了仿真 .仿真结果表明参数选择是正确的 ,并且当直流输出电压低于网压峰值时 ,交流电流仍可控 .
关键词 pwm整流器 单位功率因数 仿真
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基于PWM控制的无功补偿装置的原理与仿真研究 被引量:7
18
作者 孙鸣 庞辉 丁明 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第6期744-747,共4页
在综合分析煤矿类企业无功补偿现状的基础上,提出了电力电容器组与PWM整流器构成混合型结构的新型无功功率补偿装置的模型,并给出了其拓扑结构.论述了该装置的工作原理,并利用Matlab/Simulink建立了该装置的仿真模型.通过仿真,证明了此... 在综合分析煤矿类企业无功补偿现状的基础上,提出了电力电容器组与PWM整流器构成混合型结构的新型无功功率补偿装置的模型,并给出了其拓扑结构.论述了该装置的工作原理,并利用Matlab/Simulink建立了该装置的仿真模型.通过仿真,证明了此装置可用相对较小容量的PWM整流器动态调节电力电容器组发出的无功功率. 展开更多
关键词 动态无功补偿 pwm控制 MATLAB仿真 波形
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一种电磁轴承用三电平PWM开关功率放大器的失效机制 被引量:11
19
作者 周丹 祝长生 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第36期103-110,共8页
在电磁轴承用功率放大器中,目前普遍采用三电平调制技术来改善开关功率放大器的电流纹波问题,从而提高电磁轴承系统的性能。在研究中发现,一种应用较多的改进型三电平脉宽调制(pulse width modulation,PWM)技术应用于电磁轴承用功率放... 在电磁轴承用功率放大器中,目前普遍采用三电平调制技术来改善开关功率放大器的电流纹波问题,从而提高电磁轴承系统的性能。在研究中发现,一种应用较多的改进型三电平脉宽调制(pulse width modulation,PWM)技术应用于电磁轴承用功率放大器时输出的电流波形有时会与理论上的三电平波形不一致,在相同的开关频率下,其电流纹波比理论值大很多,出现了波形失真的情况。首先介绍这种失真现象,然后在分析改进型三电平PWM调制技术的基础上,结合不同的三角波载波方式,具体分析失真现象背后改进型三电平PWM开关功率放大器调制失效的机制。结果发现调制失效的主要原因是改进型三电平PWM调制电路中的电压偏置设置存在偏差,并发现不同的载波形式产生的失效机制大不相同。仿真和实验结果验证了理论分析的正确性。最后提出一些避免改进型三电平PWM开关功率放大器失效的措施。 展开更多
关键词 失效机制 三电平pwm 功率放大器 电磁轴承 电流纹波
原文传递
三相电压型PWM整流器双滞环电流控制策略的研究 被引量:8
20
作者 汪显博 卜文绍 翟丽丽 《电测与仪表》 北大核心 2010年第11期36-41,共6页
提出了一种适用于三相无中线PWM整流器的定频滞环电流控制改进算法。其主要原理是利用三相PWM整流器线电流与功率器件开关状态的关系,对线电流实行解耦,利用双滞环来判断参考空间电压矢量的位置,结合锁相环电路对输出的开关状态进行检测... 提出了一种适用于三相无中线PWM整流器的定频滞环电流控制改进算法。其主要原理是利用三相PWM整流器线电流与功率器件开关状态的关系,对线电流实行解耦,利用双滞环来判断参考空间电压矢量的位置,结合锁相环电路对输出的开关状态进行检测,构成频率闭环控制。最后在MATLAB/simulink工具箱中进行了仿真验证。该改进算法保留了传统滞环控制电流跟踪响应快、有限流能力的优点,同时也有效的克服了开关频率变化不固定、开关损耗增大等问题。 展开更多
关键词 pwm整流器 滞环控制 开关频率 功率因数 仿真
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