PWM整流器的模糊PI内模控制策略

PWM整流器模型中的非线性特性给控制器的设计带来一定的困难，且随着对整流器性能的要求日益提高，传统控制在性能上已难以令人满意。对此提出一种新的双闭环控制策略，电压外环采用模糊PI控制，电流内环采用内模控制。模糊PI控制使系统具有更快的动态响应和更小的超调，电流环内模控制解决控制器过分依赖精确数学模型的问题，提高电流环的抗扰性能，并简化了控制器设计。理论分析和仿真对比验证了所提控制策略的正确性和可行性。     

PWM整流器直接功率控制系统的设计

采用直流电压外环、功率控制内环结构,设计了基于(αβ)坐标系下的PWM整流器直接功率控制器,根据交流源电压及瞬时功率在预存的开关表中选择整流器输入电压的控制开关量,实现有功功率和无功功率的合理调节。基于Matlab/Simulink环境下的仿真模型,系统仿真分析表明,该三相PWM整流DPC系统获得了高功率因数和满意的系统性能指标。     

无刷直流电机模糊与PI双闭环调速系统的研究

根据无刷直流电机的发展,将转速外环模糊控制和电流内环PI控制相结合,设计了双闭环直流调速系统控制方案。通过模块化、集成设计,试制了无刷直流电机控制器样板,以C语言编程实现了转速环模糊控制算法和电流环PI控制算法。搭建了无刷直流电机调速系统试验平台,试验结果表明所设计的无刷直流电机控制器,响应快、超调小、实时性好,保证了良好的稳态和动态性能。     

DC/DC变换器的神经网络鲁棒控制

针对有非最小相位特性的二阶DC/DC(直流/直流)变换器平均值模型的特性,以Buck-Boost变换器为典型例子,提出了一个非线性反馈做内环控制器,控制其电感电流;用RBF(径向基函数)神经网络作为自适应机构,提出了一个神经网络鲁棒控制器作为电压外环控制器,控制其输出电压.证明了系统跟踪误差和神经网络权值的有界性.仿真结果表明,提出的控制器对于系统参数的不确定性具有很强的鲁棒性,并具有很好的动态性能.     

适用于农网的中小功率风力发电电源研究

根据农网对中小功率风力发电电源的要求,采用永磁同步风力发电系统设计了不控整流器加并网脉冲调制（PWM）变换器结构的风力发电电源,具有结构简单,控制方便,成本较低,易于维护的特点,对其运行控制策略进行研究,实现了有功/无功解耦控制,提出了一种基于网侧功率直接控制原理的最大风能跟踪控制策略,仅需控制并网电流一个参数就能直接控制并网功率。建立了相关的试验系统,通过试验验证了所设计的系统和所提出方法的正确性和可行性,是一种适用于农网的中小容量风力发电电源。     

无人机电控速度模糊PI双闭环控制仿真研究

【目的】针对农用无人机作业时,对速度的稳定恒速需求,研究无人机无刷直流电机的速度控制模糊PI闭环算法。【方法】分析无人机电控系统的结构原理,根据电控系统驱动无刷直流电机的速度控制要求,在Matlab/Simulink环境下,构建电控驱动无刷直流电机系统的仿真模型,采用速度电流双闭环控制策略,其中,速度环使用模糊PI控制器,电流环使用电流滞环控制。设置系统参数,进行仿真分析,搭建ARM电路仿真板,验证算法的有效性。【结果】采用模糊PI后,该系统加快了速度响应,减少了系统超调量,提高了系统的抗干扰能力,提高了系统的动态特性和鲁棒性。【结论】本研究提出的模糊PI控制策略是有效的,可为无人机实际电机控制系统设计和调试提供理论参考。     

储能型光伏Quasi-TZ源逆变器研究

带储能元件准Z源(Quasi-Z source)逆变器可平衡光伏阵列能量注入电网时所产生波动,传统带储能元件准Z源逆变器在蓄电池放电时因输出电流不连续而产生功率损耗,升压能力局限性大。文章提出储能型光伏Quasi-TZ源逆变器拓扑,解决蓄电池放电时功率损失问题,缓解传统Z源系列逆变器启动时电流冲击,利用T源逆变器升压能力拓宽输出功率范围。提出储能型光伏Quasi-TZ源逆变器控制策略,提高输出电压稳定性。仿真结果验证了该设计拓扑结构的正确性和优越性。     

基于离散小波变换的前轮独立驱动电动汽车等功率分配电子差速系统研究

针对永磁同步电机及电动汽车电子差速控制系统存在的问题,以前轮独立驱动电动汽车为研究对象,建立了一种基于离散小波变换的驱动轮等功率分配电子差速控制策略.基于永磁同步电机数学模型,设计了基于离散小波变换的电流控制器,并建立了驱动轮等功率分配电子差速控制策略,为了验证所提出控制策略的有效性,基于Matlab/Simulink和Carsim联合仿真平台,建立了基于离散小波变换的等功率分配电子差速控制策略模型,并与传统PID电流控制器及驱动轮等转矩分配策略进行对比,仿真结果表明,相比于PID电流控制器,基于离散小波变换的电流控制器具有更快的响应速度和较好的鲁棒性,与驱动轮等转矩分配策略相比,基于等功率分配的电子差速控制策略能够实现转矩间的不等分配,降低驱动轮滑转率,有效提高了车辆行驶稳定性与安全性.     

设施大棚履带电动拖拉机能量管理仿真研究

针对单一能源电动拖拉机适应性差的问题,提出了一种基于超级电容辅能的双能源结构.结合电动拖拉机作业实际,对旋耕工况采用锂离子和超级电容协调供电模式,并设计了双能源逻辑门限控制规则.利用Matlab/Simulink建立仿真模型,并对单一能源和双能源2种模式下锂离子电池的荷电状态(SOC)、工作电流以及功率分配进行了仿真分析.仿真试验结果表明,在双能源控制模式下,遇到突变载荷工况时锂离子电池SOC下降变缓,锂离子电池输出更平滑,锂离子电池和超级电容共同提供突变载荷工况的功率,且超出基础功率部分由超级电容提供.锂离子电池免受突变电流的冲击,进而延长了锂离子电池的使用寿命,达到了预期控制目标.     

基于PWM与STC89C52的太阳能应用控制系统设计

针对目前多数太阳能控制器对蓄电池充电控制不合理、保护不完善、储能能力低、使用寿命缩短等问题,设计了一种PWM控制、STC89C52和多阶段充电方法结合控制的太阳能供电系统。系统以STC89C52为核心控制器,实时检测太阳能电压和蓄电池电压,判断出蓄电池采用何种模式充电,并应用PWM控制策略实现太阳能与电能之间的最大功率转换,以提高蓄电池的充电能力、充电效率和使用寿命。通过实际应用,验证了该系统具有稳定性好、储能效率高、通用性强等优点。     

TCR+FC型无功补偿技术在矿井提升系统中的应用

提升机是采矿企业广泛使用的大功率、高耗能的生产设备之一,矿井提升系统普遍采用电力电子器件构成的整流装置对其直流电机进行供电和控制。提升机在采矿过程中需要频繁地启动、停机,对电网的无功冲击和谐波污染使供电系统的安全稳定性受到严重影响。本文以国内某铅锌矿盲主井提升系统为研究对象,提出晶闸管控制电抗器(Thyristor Controlled Reactors,TCR)和固定电容器组(Fixed Capacitors,FC)相结合的无功补偿与谐波治理方法。针对提升机运行过程的特殊性和复杂性,给出无功补偿装置的具体电路设计、参数计算等的方法。提出的无功补偿与谐波治理技术对无功补偿装置的工程研究和开发提供一定的参考和指导,对提高电网的供电质量,保障矿井安全、稳定、高效生产具有十分重要的意义。     

Development of a row guidance system for an autonomous robot for white asparagus harvesting

The special cultivation features of white asparagus pose new challenges to the research and development of the row guidance control. This paper presents a row tracking system of a two-layer structure for an autonomous robot developed to harvest white asparagus. At the low level, two independent speed control loops are suggested to ensure the actual revolutions of the drive motors to follow their demanded values. A cascade control structure, consisting of an inner orientation error controller and an outer lateral offset controller, is proposed for the high level to drive the robot to track the desired trajectory. The most important advantage of the cascade structure is that the inner loop directly regulates the most significant error (the orientation error), which minimizes the impact of the external disturbances upon the outer loop. Moreover, the cascade scheme allows the orientation angle to be limited within a given range. That ensures a collision-free tracking. The controllers are designed based on the traditional proportional-integral-derivative (PID) algorithms. The control parameters are selected by using root locus analysis, which guarantees the system stability. The effectiveness of the proposed control regime is evaluated by numerical simulations and validated by experiments. The experimental results demonstrate that with the suggested row guidance strategy a satisfactory tracking accuracy of ±0.5 cm is achieved.     

电喷发动机过渡工况空燃比鲁棒控制研究

阐述了最优H∞控制理论，并将其用于电喷发动机空燃比控制；在充分考虑外部干扰和系统模型不确定性的情况下，讨论并制定了最优H∞理论控制策略.采用面向对象的GT-Power仿真软件，从物理模型出发建立了电喷发动机仿真模型；用Matlab/Simulink软件建立起相应的最优H∞控制器和PI控制器；最后运用Matlab/Simulink与GT-Power的接口，建立电喷发动机实时控制系统.仿真结果表明：最优H∞控制相对于PI控制具有更好的鲁棒稳定性和抗干扰能力，提高了空燃比的控制精度.     

双燃料电池发动机动力系统的设计与实现

设计了双燃料电池发动机并联输出大功率的动力系统,该系统由燃料电池发动机、控制单元、巡检单元和主控制器等组成.结合整车运行要求,提出了动力系统可靠性设计方法.测试结果表明,在1 h额定工况下,输出电压下降值在10 V左右,说明系统耐久性良好,采用的控制策略是可行的.     

单片机程控音频功率放大器的设计

单片机程控音频功率放大器,采用了宏晶公司的STC12C5A16S2高速单片机作为控制单元,使用四行中文LCD液晶显示器,音量控制采用数字电位器DS1803,功率测量采用电压互感器并经过电平转换后通过单片机的内部AD采样,从而求出输出电压的峰峰值及在8Ω负载上的输出功率。音频功率放大器工作时可显示输出电压的峰峰值、输出功率、设定音量、啸叫频率等中文信息,操作直观简单,特别适合在小型便携式音频功率放大器上应用。     

基于BQ24650的太阳能蓄电池智能充放电控制器设计

[目的]为解决野外无线传感器网络自动灌溉控制系统的供电问题,设计了一种太阳能蓄电池智能充放电控制器.[方法]采用BQ24650自动控制和管理太阳能向蓄电池充电,以单片机MSP430F2132为微处理器,根据蓄电池放电状态的检测,自动控制蓄电池向负载供电,同时该微处理器作为负载控制系统的主控器.[结果]经试验测试知,控制器实现了预期设计目标,且在连续90d的实际应用中运行稳定可靠.[结论]该充放电控制器能满足实际应用要求.     

自保护式波浪发电装置控制系统研究

首先介绍了一种双蓄能器交替工作的波浪发电装置的构成和工作原理,设计了基于AVR单片机的波浪发电控制系统的硬件模块和控制软件。该控制系统通过对海况行监测,控制双液压缸与蓄能器工作切换,调节油路上阀门开关,实现双蓄能器交替充放油,驱动液压马达连续运转,并在恶劣海况时停机自保护。通过水池样机试验表明,该波浪发电控制系统实现波浪能平稳地转化为电能输出,发电输出误差在10％内,探索发电装置与海况匹配关系,为实现海上发电装置高效稳定发电奠定基础。     

模糊自适应PID控制在木材干燥窑中的应用

针对木材干燥过程难于建立数学模型的特点，提出了利用模糊自适应PID对木材干燥窑的温度湿度进行控制的方法设计控制器。研究结果表明，模糊自适应PID控制可提高木材干燥控制系统性能，其控制效果明显优于常规PID控制。