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图腾柱功率因数校正器的二自由度控制分析
1
作者 高煜寒 焦伟 +3 位作者 严伟 李煌 吴双 杨喜军 《变频器世界》 2024年第4期65-69,共5页
TPFC一般采用一自由度输出电压控制,在负载变化时输出电压动态特性较差,且启动过程存在明显超调。本文在推导TPFC双闭环控制结构基础上,引用了负载电流前馈控制和输出电压反馈补偿控制,构成两种二自由度(2DOF)控制结构。仿真分析表明,... TPFC一般采用一自由度输出电压控制,在负载变化时输出电压动态特性较差,且启动过程存在明显超调。本文在推导TPFC双闭环控制结构基础上,引用了负载电流前馈控制和输出电压反馈补偿控制,构成两种二自由度(2DOF)控制结构。仿真分析表明,负载电流前馈型2DOF控制可以有效抑制负载变化引起的输出电压波动,但启动过程超调明显;输出电压反馈补偿型2DOF控制可以实现输出电压无超调启动,但是抑制负载变化的能力较差;综合负载电流前馈型和输出电压反馈补偿型的2DOF控制获得满意的输出电压控制效果,表现为启动过程无超调和变载过程无波动。 展开更多
关键词 TPFC二自由度控制 负载电流前馈控制 输出电压反馈补偿控制
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基于扰动观测器的电压源型逆变器负载电流前馈控制方法研究
2
作者 王成悦 《电工技术》 2024年第9期32-34,共3页
传统的电压源型逆变器负载电流前馈控制方法主要依赖前馈控制环路,虽然逆变器电流局部控制效果更佳,但很难满足前馈控制的需求。为此,设计了一种基于扰动观测器的电压源型逆变器负载电流前馈控制方法。该方法通过提取逆变器负载扰动电... 传统的电压源型逆变器负载电流前馈控制方法主要依赖前馈控制环路,虽然逆变器电流局部控制效果更佳,但很难满足前馈控制的需求。为此,设计了一种基于扰动观测器的电压源型逆变器负载电流前馈控制方法。该方法通过提取逆变器负载扰动电流的前馈特征,引入扰动电流作为前馈信号,将前馈点作为输出电压,得到了逆变器负载电流的动态变化规律。同时,基于扰动观测器控制电压源型逆变器的电流偏差量,将负载电流作为外部扰动信号来抑制非线性负载的干扰,以满足对负载电流的前馈控制需求。通过仿真实验验证了该方法具有较好的前馈控制效果。 展开更多
关键词 扰动观测器 电压源型 逆变器 负载电流 前馈控制方法
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并联型APF两种典型控制方式的机制解析 被引量:20
3
作者 陈仲 罗颖鹏 +1 位作者 石磊 陈淼 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第33期37-43,共7页
并联型有源电力滤波器(parallel active power filter,PAPF)存在着常规控制和直流侧电压反馈控制两种典型控制方式,但是对于两者之间的内在关联尚缺乏较深入的研究。该文对基于"p-q"理论的并联型APF常规控制进行等效和演化,... 并联型有源电力滤波器(parallel active power filter,PAPF)存在着常规控制和直流侧电压反馈控制两种典型控制方式,但是对于两者之间的内在关联尚缺乏较深入的研究。该文对基于"p-q"理论的并联型APF常规控制进行等效和演化,通过数学推导发现:常规控制方法可认为是在直流侧电压反馈的基础上加入了负载基波电流前馈;且不同补偿目标下,前馈电流的成分也不同,可能是全部的负载基波电流,也可能是其中的有功分量。此外,在常规控制策略中的前馈作用和反馈作用大小也存在差别。最后,仿真和实验结果验证了上述分析的正确性。该研究对于理解和把握并联型APF的控制机制具有较重要的参考价值。 展开更多
关键词 并联型有源电力滤波器 电流检测 无谐波检测控制 负载基波电流前馈
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功率因数校正Boost变换器中慢时标分岔的影响因素分析与分岔控制 被引量:10
4
作者 邹建龙 马西奎 杨宇 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第3期1-7,共7页
由于开关非线性,功率因数校正(power factor correction,PFC)Boost变换器中会出现工频周期尺度上的分岔,即慢时标分岔。首先分析所有影响慢时标分岔的因素,并揭示其影响规律;然后引入负载电流前馈方法,使PFC变换器在远离饱和区工作,实... 由于开关非线性,功率因数校正(power factor correction,PFC)Boost变换器中会出现工频周期尺度上的分岔,即慢时标分岔。首先分析所有影响慢时标分岔的因素,并揭示其影响规律;然后引入负载电流前馈方法,使PFC变换器在远离饱和区工作,实现对慢时标分岔的控制;最后,实验验证了理论分析和仿真的结果。研究结果有助于更好地理解PFC变换器中的慢时标分岔,对PFC变换器的设计也有一定的参考价值。 展开更多
关键词 功率因数校正 慢时标分岔 负载电流前馈
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基于参数优化的负载电流前馈型三相PWM整流器控制系统研究 被引量:6
5
作者 杨杰 周佩华 黄坤 《煤矿机械》 北大核心 2013年第7期75-77,共3页
针对传统三相电压型PWM整流器抗负载扰动能力不强的缺点,采用了一种基于功率守恒的负载电流前馈的控制策略,以抵消负载扰动的影响。同时将粒子群算法应用于整流器的PI参数优化设计中,提高了整流器的性能。对整个系统进行了仿真和实验验... 针对传统三相电压型PWM整流器抗负载扰动能力不强的缺点,采用了一种基于功率守恒的负载电流前馈的控制策略,以抵消负载扰动的影响。同时将粒子群算法应用于整流器的PI参数优化设计中,提高了整流器的性能。对整个系统进行了仿真和实验验证,取得了较好的效果。 展开更多
关键词 PWM整流器 负载电流前馈 抗负载扰动 粒子群参数优化
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用于植入式医疗设备的高PSRR无片外电容LDO 被引量:3
6
作者 张章 韦玲玲 +3 位作者 闫林 解光军 程心 金术良 《微电子学》 CAS 北大核心 2020年第1期55-59,共5页
提出了一种用于植入式医疗设备的高电源抑制比(PSRR)无片外电容的低压差线性稳压器(LDO)。所设计的LDO采用自适应负载电流追踪的前馈纹波消除技术来产生动态的前馈纹波,以改善其在不同负载电流下的PSRR。LDO采用超级源跟随器和密勒补偿... 提出了一种用于植入式医疗设备的高电源抑制比(PSRR)无片外电容的低压差线性稳压器(LDO)。所设计的LDO采用自适应负载电流追踪的前馈纹波消除技术来产生动态的前馈纹波,以改善其在不同负载电流下的PSRR。LDO采用超级源跟随器和密勒补偿电路来保证电路的稳定性,其只需要1.2 pF的片上电容。电路采用TSMC 0.18μm CMOS工艺设计与仿真。仿真结果表明,当负载电流为1 mA时,该LDO的PSRR在1 MHz处为-56.7 dB,在10 MHz处为-45 dB,比传统LDO分别改善了24 dB和30 dB;当负载电流为10 mA时,该LDO的PSRR在1 MHz处为-55.6 dB,在10 MHz处为-43 dB,比传统LDO分别改善了20 dB和28 dB。 展开更多
关键词 LDO 高电源抑制比 自适应负载电流追踪 前馈纹波消除 无片外电容
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改进的单相全桥逆变器双环控制研究 被引量:1
7
作者 杨庆江 聂丽萍 《黑龙江电力》 CAS 2015年第1期1-4,共4页
为了解决逆变器双环控制在抗负载扰动能力以及逆变器输出电压波形质量方面问题,建立了单相全桥逆变器模型,提出了在原有逆变器双环控制基础上引入负载电流前馈设置控制策略,并借助MATLAB进行了仿真分析。仿真结果表明,在引入负载电流前... 为了解决逆变器双环控制在抗负载扰动能力以及逆变器输出电压波形质量方面问题,建立了单相全桥逆变器模型,提出了在原有逆变器双环控制基础上引入负载电流前馈设置控制策略,并借助MATLAB进行了仿真分析。仿真结果表明,在引入负载电流前馈的设置后,该控制系统的稳定性有了显著提高,有效地改善了抗负载的扰动能力和逆变器输出波形质量。 展开更多
关键词 逆变器 双环 电感电流 电容电流 负载前馈
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级联式三相交错并联Boost变换器控制策略研究 被引量:2
8
作者 林巨广 陈松波 《汽车技术》 CSCD 北大核心 2019年第8期1-6,共6页
研究了永磁同步电机控制器直流侧前置三相交错并联Boost变换器的级联系统。在忽略输出电容和输入电感内阻的前提下,通过状态变量重构,建立了级联式三相交错并联Boost变换器的小信号数学模型,分析了负载电流波动对母线电压稳定性的影响,... 研究了永磁同步电机控制器直流侧前置三相交错并联Boost变换器的级联系统。在忽略输出电容和输入电感内阻的前提下,通过状态变量重构,建立了级联式三相交错并联Boost变换器的小信号数学模型,分析了负载电流波动对母线电压稳定性的影响,并提出了基于负载电流和母线电压偏差前馈的双闭环控制策略。仿真和试验结果表明,该控制策略可有效抑制母线电压的波动。 展开更多
关键词 永磁同步电机 级联系统 交错并联 BOOST变换器 负载电流前馈
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基于前馈控制的等离子体电源恒流控制策略 被引量:5
9
作者 陈桂涛 刘春强 +2 位作者 孙强 钟彦儒 尹忠刚 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第8期187-195,共9页
为抑制负载扰动对恒流控制的影响,针对等离子体负载需求,提出一种基于前馈控制的等离子体电源恒流控制策略。首先根据恒流源的开环传递矩阵,探讨输出导纳对恒流电源负载扰动的影响机理,然后在分析等离子体负载模型以及电弧放电所带来的... 为抑制负载扰动对恒流控制的影响,针对等离子体负载需求,提出一种基于前馈控制的等离子体电源恒流控制策略。首先根据恒流源的开环传递矩阵,探讨输出导纳对恒流电源负载扰动的影响机理,然后在分析等离子体负载模型以及电弧放电所带来的负载扰动问题的基础上,将电压前馈控制引入电流闭环中。从降低恒流控制变换器的等效导纳的角度,进行电压前馈补偿函数的设计,并分析负载模型参数对前馈补偿函数的影响,对比引入电压前馈控制前后负载扰动的噪声衰减情况。仿真和实验结果表明,基于前馈控制的等离子体电源恒流控制策略能有效抑制等离子体负载突变对恒流输出的扰动,改善了恒流控制系统的动态响应性能,并对减少溅射镀层缺陷、提高膜层质量有良好的效果。 展开更多
关键词 前馈控制 恒流源 等离子体负载 输出导纳
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一种提高舰载大负载光电平台稳定精度的方法 被引量:4
10
作者 郭志华 曾祥鸿 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2011年第1期28-33,共6页
大负载对舰载光电平台主要有两个方面的影响:一是谐振频率降低,系统频带变窄;二是扰动力矩增大。要保证稳定精度,需要提高系统的力矩刚度,同时对扰动进行补偿。本文提出在以测速机构成的速度闭环中加入电流环,同时用陀螺进行角速度前馈... 大负载对舰载光电平台主要有两个方面的影响:一是谐振频率降低,系统频带变窄;二是扰动力矩增大。要保证稳定精度,需要提高系统的力矩刚度,同时对扰动进行补偿。本文提出在以测速机构成的速度闭环中加入电流环,同时用陀螺进行角速度前馈,用扰动观测器对扰动力矩进行补偿的方法。理论和仿真结果表明:电流环能够提高系统的力矩刚度,陀螺前馈加强了对船摇扰动的隔离,扰动观测器能够很好地补偿扰动力矩的作用。这种方法使稳定精度提高了1个数量级,对工程实践具有一定的指导意义。 展开更多
关键词 大负载 谐振频率 力矩刚度 电流环 陀螺前馈 扰动观测器
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直流电容储能反馈和负载功率前馈的Boost变换器控制策略 被引量:4
11
作者 姜卫东 吴志清 +1 位作者 胡杨 佘阳阳 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2014年第8期103-107,共5页
从Boost变换器的状态空间平均方程数学模型出发,推导出其功率传递关系。在此基础上提出了一种以电流作为内环、直流侧电容储能作为外环的反馈控制策略,电流内环采用滞环电流控制,电容储能外环采用PI调节器控制,并设计了相应的控制器。... 从Boost变换器的状态空间平均方程数学模型出发,推导出其功率传递关系。在此基础上提出了一种以电流作为内环、直流侧电容储能作为外环的反馈控制策略,电流内环采用滞环电流控制,电容储能外环采用PI调节器控制,并设计了相应的控制器。为了进一步提高系统的快速性,减小负载扰动对系统的影响,引入负载功率的前馈,并给出了前馈功率的估计算法。实验比较了传统的电压电流双闭环和所提控制策略的动、稳态特性,结果表明,所提出的控制策略能满足系统稳态时的控制要求,并且较传统的电压电流双闭环控制策略具有更好的动态特性。 展开更多
关键词 变换器 储能 反馈控制 电流控制 双闭环 负载功率前馈 前馈控制
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一种AFE整流单元输出扰动快速抑制方法
12
作者 姚绪梁 胡心达 +1 位作者 马赫 王景芳 《电气传动》 北大核心 2019年第9期22-25,30,共5页
针对船用吊机作业过程中负载频繁变化引起的AFE整流单元输出侧直流母线电压存在过大波动的问题,提出了一种改进的新型负载电流前馈控制方法。根据船用吊机的特点,建立了船用吊机AFE整流单元的模型,采用变换后的直流母线电压偏差代替参... 针对船用吊机作业过程中负载频繁变化引起的AFE整流单元输出侧直流母线电压存在过大波动的问题,提出了一种改进的新型负载电流前馈控制方法。根据船用吊机的特点,建立了船用吊机AFE整流单元的模型,采用变换后的直流母线电压偏差代替参与前馈解耦的无功电流,与负载电流一起作为有功电流的补偿。通过与常规双闭环SVPWM控制策略和负载电流前馈控制方法在不同工况下进行对比仿真,结果表明了改进后的新型控制方法不仅有效地减小了负载突变引起的电压超调,同时还缩短了调节时间,改善了动态响应特性,达到了快速抑制输出扰动的目的。 展开更多
关键词 AFE整流单元 直流母线电压 负载电流前馈 扰动抑制
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快速响应的多电平双向电源及高精度电压控制方法 被引量:1
13
作者 谢志为 陈燕东 +5 位作者 欧阳红林 周乐明 伍文华 欧素妤 张兵 罗安 《电源学报》 CSCD 北大核心 2018年第2期25-31,共7页
提出了一种快速响应的多电平双向电源及高精度电压控制方法 ,通过负载电流的中高频分量前馈,有效提高了系统的动态响应速度,并降低冲击性负荷下电源输出电压的剧烈扰动,增强了多电平电源的抗扰性能;同时针对电压环提出准比例谐振QPR(qua... 提出了一种快速响应的多电平双向电源及高精度电压控制方法 ,通过负载电流的中高频分量前馈,有效提高了系统的动态响应速度,并降低冲击性负荷下电源输出电压的剧烈扰动,增强了多电平电源的抗扰性能;同时针对电压环提出准比例谐振QPR(quasi-proportional resonance)+重复控制的控制方式,实现了输出电压在基频和主要次谐波频率处的无静差控制,从而提高了多电平电源输出电压的控制精度。所提控制方法能够有效提高系统的动态响应性能及其输出电压的控制精度,增强系统稳定性,可用于解决海岛国防设施和民用设备可靠供电的难题。 展开更多
关键词 多电平电源 负载电流前馈 海岛微网 冲击性负荷 准比例谐振QPR 重复控制
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基于负载转矩观测器的PMSM抗负载扰动控制策略 被引量:27
14
作者 荀倩 王培良 +2 位作者 蔡志端 李祖欣 吕帅帅 《电工电能新技术》 CSCD 北大核心 2016年第5期36-41,54,共7页
为提高永磁同步电机转速环的抗扰特性,本文提出一种基于转矩电流前馈补偿的永磁同步电机抗负载扰动控制策略,在转矩电流中加入负载转矩的补偿。为此,在降阶负载转矩观测器的基础上,提出一种改进型的观测器,在原有积分环节中加入比例环... 为提高永磁同步电机转速环的抗扰特性,本文提出一种基于转矩电流前馈补偿的永磁同步电机抗负载扰动控制策略,在转矩电流中加入负载转矩的补偿。为此,在降阶负载转矩观测器的基础上,提出一种改进型的观测器,在原有积分环节中加入比例环节对负载转矩进行实时观测,能有效提高负载转矩观测的收敛速度。仿真和实验结果表明负载转矩的观测具有一定的实时性,引入转矩电流的前馈补偿可以提高永磁同步电机转速环的鲁棒性。 展开更多
关键词 转矩电流前馈补偿 负载扰动 改进型的观测器 鲁棒性
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基于负载转矩观测的永磁同步电机抑制转速脉动控制方法 被引量:3
15
作者 雷旭东 孙旭东 柴建云 《微电机》 2021年第10期49-53,共5页
在电机调速系统中,需要抑制由负载转矩的周期性波动引起的转速脉动,单纯依靠转速调节器难以获得理想的转速脉动抑制效果。对于无法安装位置传感器的永磁同步电动机,只能通过软件观测转子的转速和位置,更加大了抑制转速脉动的控制难度。... 在电机调速系统中,需要抑制由负载转矩的周期性波动引起的转速脉动,单纯依靠转速调节器难以获得理想的转速脉动抑制效果。对于无法安装位置传感器的永磁同步电动机,只能通过软件观测转子的转速和位置,更加大了抑制转速脉动的控制难度。本文采用一种基于假设旋转坐标系的无位置传感器观测方法,对转子位置和转速进行观测,并通过转速信息进一步观测负载转矩中的周期性脉动分量。在此基础上,提出一种负载转矩电流前馈补偿方法,依据观测得到的负载转矩波动幅值对电动机转矩电流的给定值进行相应的前馈补偿,从而抑制转速脉动,明显提高了转速调节器的控制性能。通过带模拟空调压缩机负载实验,验证了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 永磁同步电动机 无位置传感器控制 脉动负载转矩 电流前馈补偿
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基于改进PWM控制的电网运行安全调制策略研究 被引量:5
16
作者 易善军 王炳然 +2 位作者 窦姿麟 刘少午 王欣 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2021年第12期24-29,共6页
为了提高电网运行抗负载扰动能力和空载能力,提出基于改进PWM控制的电网运行安全调制策略。首先,分析电网不平衡的实际情况,再采用三相PWM整流器负序电压不平衡控制策略,获取电网不对称时PWM整流器不平衡单周控制数学模型,保障电网电压... 为了提高电网运行抗负载扰动能力和空载能力,提出基于改进PWM控制的电网运行安全调制策略。首先,分析电网不平衡的实际情况,再采用三相PWM整流器负序电压不平衡控制策略,获取电网不对称时PWM整流器不平衡单周控制数学模型,保障电网电压滤除零序电压后的分量;利用改进功率平衡控制策略,在原有控制算法上加入负载电流前馈,解决采样延时对电流内环的响应速度造成影响导致的控制性能不佳,优化控制结果,实现电网运行安全调制。研究结果表明:所研究策略能够实现电网电压不平衡状态下的电网运行安全调制,并且具有良好的抗负载扰动能力和空载能力。 展开更多
关键词 改进PWM控制 电网 运行安全 调制策略 功率平衡 负载电流前馈
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带LC滤波器的逆变器双环控制改进策略研究 被引量:2
17
作者 周再游 文中 +2 位作者 许维忠 陈焰发 饶希达 《电气开关》 2015年第2期69-72,75,共5页
从逆变器的模和控制入手,针对电容电流(电感电流内环)、负载电压外环的双PI控制存在的缺点,提出了电流内环采用电感电流瞬时反馈和负载扰动前馈补偿相结合的PR控制改进策略,并对此改进的双环控制策略建立了逆变器的控制模型,最后根据逆... 从逆变器的模和控制入手,针对电容电流(电感电流内环)、负载电压外环的双PI控制存在的缺点,提出了电流内环采用电感电流瞬时反馈和负载扰动前馈补偿相结合的PR控制改进策略,并对此改进的双环控制策略建立了逆变器的控制模型,最后根据逆变器的控制模型,构建了单相电压型PWM逆变器的simulink仿真模型,对SPWM电压电流双环控制系统模型进行了仿真分析,结果表明:系统设计合理,改进控制策略效果满意。 展开更多
关键词 逆变器 电感电流内环 负载扰动前馈 PR控制 建模仿真
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储能换流器动态过程分析与前馈控制改进策略 被引量:8
18
作者 谢文强 韩民晓 +2 位作者 曹文远 王皓界 李蕊 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2018年第7期178-184,共7页
低压直流配电网通过母线分段降低了每段母线所承担的功率容量,使大范围内的直流供电成为可能。考虑配电网负荷多元化及用电的随机性,直流母线电压会时有波动,因此需在敏感负荷区配置储能装置,以提高供电质量及供电可靠性。为此,文中首... 低压直流配电网通过母线分段降低了每段母线所承担的功率容量,使大范围内的直流供电成为可能。考虑配电网负荷多元化及用电的随机性,直流母线电压会时有波动,因此需在敏感负荷区配置储能装置,以提高供电质量及供电可靠性。为此,文中首先选取并实现了三重化DC/DC换流器拓扑以增大储能换流器(SC)容量,以及提高母线失电状态下储能装置的供电时间;同时基于载波移相的定电压控制,在减小电压偏差的同时降低电流纹波,从而提高电能质量。其次,为应对配电网内功率波动,缩短暂态响应过程,对SC输出电流的动态响应过程进行了深入分析并建立了小信号模型;基于动态过程分析设计了将电压偏差引入电流内环的前馈控制策略,且进行了缺陷分析与改善设计。最后进行了实验验证。 展开更多
关键词 低压直流配电网 敏感负荷 储能换流器 动态响应 前馈控制
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永磁同步电机的改进无差拍预测抗扰前馈控制 被引量:17
19
作者 靳东松 刘凌 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第7期38-46,共9页
针对永磁同步电机无差拍预测电流控制在实际运行中,由于所依赖的电机模型参数随负载的变化存在不匹配缺陷从而限制系统电流环性能的问题,提出一种无差拍预测电流控制与扰动前馈补偿相结合的改进控制策略。首先,以转速与负载转矩为状态变... 针对永磁同步电机无差拍预测电流控制在实际运行中,由于所依赖的电机模型参数随负载的变化存在不匹配缺陷从而限制系统电流环性能的问题,提出一种无差拍预测电流控制与扰动前馈补偿相结合的改进控制策略。首先,以转速与负载转矩为状态变量,选取积分滑模面作为滑模切换面,与传统指数趋近律结合,设计一种滑模负载转矩观测器以实现对负载转矩的实时辨识;然后,设计一种可快速收敛的自适应系数指数趋近律以提高负载转矩观测器性能,实现速度误差的快速收敛与负载转矩的快速观测,减小观测转矩的抖振;最后,将观测所得负载转矩前馈补偿至电流控制器,以实现对模型参数不匹配及负载变化等扰动的有效补偿,同时进一步提升电流与电磁转矩对参考值的趋近速度、并减小系统抖振。数值仿真结果表明:该策略在标称参数下可使系统稳定运行,当模型参数不匹配和负载变化发生时系统仍能稳定运行;相对传统策略,若电感衰减,加载超调减小约5%,减载超调减小约10%,加速时间减少约0.02 s;电感衰减与电阻增大时,加载超调减小约6.31%,减载超调减小约10.67%,加速时间减少约0.02 s,且有更小的抖振,系统抗扰性能进一步提升。 展开更多
关键词 永磁同步电机 无差拍预测电流控制 滑模负载转矩观测器 扰动前馈补偿 指数趋近律
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基于谐振控制器的谐波检测新方法 被引量:1
20
作者 王凯 程悦 +1 位作者 毛裕义 张中华 《电工技术》 2019年第14期80-82,共3页
文章对几种传统的谐波检测方法进行介绍,分析了这些方法的优点和不足之处,并在基于PR控制器谐波检测法的基础上,提出了一种新的谐波检测方法。最后通过仿真验证该方法的可行性、优越性。
关键词 谐波检测 电流状态反馈 电感电流状态反馈 负载电流前馈
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