The boost converter feeding a constant power load (CPL) is a non-minimum phase system that is prone to the destabilizing effects of the negative incremental resistance of the CPL and presents a major challenge in the ...The boost converter feeding a constant power load (CPL) is a non-minimum phase system that is prone to the destabilizing effects of the negative incremental resistance of the CPL and presents a major challenge in the design of stabilizing controllers. A PWM-based current-sensorless robust sliding mode controller is developed that requires only the measurement of the output voltage. An extended state observer is developed to estimate a lumped uncertainty signal that comprises the uncertain load power and the input voltage, the converter parasitics, the component uncertainties and the estimation of the derivative of the output voltage needed in the implementation of the controller. A linear sliding surface is used to derive the controller, which is simple in its design and yet exhibits excellent features in terms of robustness to external disturbances, parameter uncertainties, and parasitics despite the absence of the inductor’s current feedback. The robustness of the controller is validated by computer simulations.展开更多
为提升高频模块化不间断电源(Uninterruptible Power Supply,UPS)并机系统在动态负载条件下的均流性能,提出一种改进型均流控制策略。构建系统拓扑模型,分析动态负载变化对并机系统电流分配的影响,设计具备自适应能力的均流控制算法。...为提升高频模块化不间断电源(Uninterruptible Power Supply,UPS)并机系统在动态负载条件下的均流性能,提出一种改进型均流控制策略。构建系统拓扑模型,分析动态负载变化对并机系统电流分配的影响,设计具备自适应能力的均流控制算法。基于仿真平台验证所提策略,结果表明该方法在多种负载扰动下均具备较强的均流精度与系统稳定性。研究成果可为模块化UPS系统在复杂工况下的工程应用提供理论支持与技术参考。展开更多
为解决无刷直流电机(brushless DC motor,BLDC)驱动器测试成本高、周期长、风险大的问题,本文提出一种基于线性自抗扰控制(linear active disturbance rejection control,LADRC)的电机模拟器设计方案。该方法首先通过电力电子变换器构...为解决无刷直流电机(brushless DC motor,BLDC)驱动器测试成本高、周期长、风险大的问题,本文提出一种基于线性自抗扰控制(linear active disturbance rejection control,LADRC)的电机模拟器设计方案。该方法首先通过电力电子变换器构建电机模拟器硬件,并在传统电流单闭环控制基础上加入转速外环,以模拟电机的端口电气特性。针对负载突变、参数摄动等内外扰动导致的控制性能下降问题,引入LADRC策略代替传统PI控制,其核心是利用线性扩张状态观测器(linear extended state observer,LESO)实时估计并补偿系统“总扰动”,从而增强系统的鲁棒性。在RT-BOX半实物仿真平台的对比实验结果表明,与传统PI控制相比,所提LADRC策略在扰动工况下具有更强的抗扰动能力、更快的动态响应与更高的控制稳定性。本研究证实了所提电机模拟器方案的可行性与LADRC策略的优越性,为开发高性价比、可靠性的驱动器测试平台提供了有效途径。展开更多
【目的】为提高交流电力弹簧(AC electric spring,ACES)在负载投切和网侧电压波动场景下稳定关键性负载(critical load,CL)电压的能力,提出一种模型预测电流控制(model predictive current control,MPCC)策略。【方法】首先,针对可变负...【目的】为提高交流电力弹簧(AC electric spring,ACES)在负载投切和网侧电压波动场景下稳定关键性负载(critical load,CL)电压的能力,提出一种模型预测电流控制(model predictive current control,MPCC)策略。【方法】首先,针对可变负载工况,将关键性负载电流参考模型搭建为下一时刻关键性负载参考电压与当前时刻关键性负载等效阻抗值之比,通过可变的关键性负载电流参考值,提高了负载投切时ACES的动态响应能力。其次,针对关键性负载电压波动,控制策略通过ACES工作在不同的模式,使得关键性负载电流预测值追踪变化的电流参考值,从而使关键性负载电压追踪给定值。【结果】所提控制策略在负载投切和网侧电压波动的工况下,将关键性负载电压波动抑制在0.45%以内的同时兼顾了非关键性负载的电能质量,并且关键性负载电压的畸变率被控制在0.6%以下。【结论】该控制策略有效地提高了电力弹簧抑制负载电压波动的能力,为电力弹簧并入电网的工作提供了参考。展开更多
研究了一种不间断电源(uninterrupted power supply,UPS)均流控制方法,在有功功率和无功功率控制逆变基准电压幅值和相位的基础上加入了输出滤波电感电流的直流分量控制。有功功率和无功功率以及电感电流直流分量通过CAN总线进行传输,...研究了一种不间断电源(uninterrupted power supply,UPS)均流控制方法,在有功功率和无功功率控制逆变基准电压幅值和相位的基础上加入了输出滤波电感电流的直流分量控制。有功功率和无功功率以及电感电流直流分量通过CAN总线进行传输,提高了并联系统的抗干扰能力和可靠性。滤波电感电流直流分量控制的加入可以有效地提高整个并联UPS系统的均流特性以及稳定性。2台DSP控制的30 kVA三相四线UPS并联系统验证了该方法的可行性,实验证明该控制方法可以取得良好的并联均流效果和稳定性。展开更多
文摘The boost converter feeding a constant power load (CPL) is a non-minimum phase system that is prone to the destabilizing effects of the negative incremental resistance of the CPL and presents a major challenge in the design of stabilizing controllers. A PWM-based current-sensorless robust sliding mode controller is developed that requires only the measurement of the output voltage. An extended state observer is developed to estimate a lumped uncertainty signal that comprises the uncertain load power and the input voltage, the converter parasitics, the component uncertainties and the estimation of the derivative of the output voltage needed in the implementation of the controller. A linear sliding surface is used to derive the controller, which is simple in its design and yet exhibits excellent features in terms of robustness to external disturbances, parameter uncertainties, and parasitics despite the absence of the inductor’s current feedback. The robustness of the controller is validated by computer simulations.
文摘为提升高频模块化不间断电源(Uninterruptible Power Supply,UPS)并机系统在动态负载条件下的均流性能,提出一种改进型均流控制策略。构建系统拓扑模型,分析动态负载变化对并机系统电流分配的影响,设计具备自适应能力的均流控制算法。基于仿真平台验证所提策略,结果表明该方法在多种负载扰动下均具备较强的均流精度与系统稳定性。研究成果可为模块化UPS系统在复杂工况下的工程应用提供理论支持与技术参考。
文摘为解决无刷直流电机(brushless DC motor,BLDC)驱动器测试成本高、周期长、风险大的问题,本文提出一种基于线性自抗扰控制(linear active disturbance rejection control,LADRC)的电机模拟器设计方案。该方法首先通过电力电子变换器构建电机模拟器硬件,并在传统电流单闭环控制基础上加入转速外环,以模拟电机的端口电气特性。针对负载突变、参数摄动等内外扰动导致的控制性能下降问题,引入LADRC策略代替传统PI控制,其核心是利用线性扩张状态观测器(linear extended state observer,LESO)实时估计并补偿系统“总扰动”,从而增强系统的鲁棒性。在RT-BOX半实物仿真平台的对比实验结果表明,与传统PI控制相比,所提LADRC策略在扰动工况下具有更强的抗扰动能力、更快的动态响应与更高的控制稳定性。本研究证实了所提电机模拟器方案的可行性与LADRC策略的优越性,为开发高性价比、可靠性的驱动器测试平台提供了有效途径。
文摘【目的】为提高交流电力弹簧(AC electric spring,ACES)在负载投切和网侧电压波动场景下稳定关键性负载(critical load,CL)电压的能力,提出一种模型预测电流控制(model predictive current control,MPCC)策略。【方法】首先,针对可变负载工况,将关键性负载电流参考模型搭建为下一时刻关键性负载参考电压与当前时刻关键性负载等效阻抗值之比,通过可变的关键性负载电流参考值,提高了负载投切时ACES的动态响应能力。其次,针对关键性负载电压波动,控制策略通过ACES工作在不同的模式,使得关键性负载电流预测值追踪变化的电流参考值,从而使关键性负载电压追踪给定值。【结果】所提控制策略在负载投切和网侧电压波动的工况下,将关键性负载电压波动抑制在0.45%以内的同时兼顾了非关键性负载的电能质量,并且关键性负载电压的畸变率被控制在0.6%以下。【结论】该控制策略有效地提高了电力弹簧抑制负载电压波动的能力,为电力弹簧并入电网的工作提供了参考。
文摘研究了一种不间断电源(uninterrupted power supply,UPS)均流控制方法,在有功功率和无功功率控制逆变基准电压幅值和相位的基础上加入了输出滤波电感电流的直流分量控制。有功功率和无功功率以及电感电流直流分量通过CAN总线进行传输,提高了并联系统的抗干扰能力和可靠性。滤波电感电流直流分量控制的加入可以有效地提高整个并联UPS系统的均流特性以及稳定性。2台DSP控制的30 kVA三相四线UPS并联系统验证了该方法的可行性,实验证明该控制方法可以取得良好的并联均流效果和稳定性。
