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基于PI调节器和电容电流反馈有源阻尼的LCL型并网逆变器闭环参数设计 被引量:232
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作者 鲍陈磊 阮新波 +3 位作者 王学华 潘冬华 李巍巍 翁凯雷 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第25期133-142,19,共10页
基于电容电流反馈的有源阻尼是实现LCL型并网逆变器谐振峰阻尼的一种有效方法,PI调节器因其简单有效而常用于并网电流的控制。针对基于PI调节器和电容电流反馈有源阻尼的LCL型单相并网逆变器,详细分析PI调节器参数和电容电流反馈系数等... 基于电容电流反馈的有源阻尼是实现LCL型并网逆变器谐振峰阻尼的一种有效方法,PI调节器因其简单有效而常用于并网电流的控制。针对基于PI调节器和电容电流反馈有源阻尼的LCL型单相并网逆变器,详细分析PI调节器参数和电容电流反馈系数等闭环参数对系统性能的影响,通过对并网电流稳态误差、系统相位裕度和幅值裕度的分析,得到满足上述要求的PI调节器参数和电容电流反馈系数的取值范围,结合实际应用需要就可从中优化选取出合适的闭环参数。所提出的闭环参数设计方法不需要反复试凑,不仅可以有效阻尼LCL滤波器谐振峰,而且可以使系统具有高鲁棒性、快速动态响应性能和低稳态误差。实验结果证明了所提出的闭环参数设计方法是有效的。 展开更多
关键词 LCL滤波器 并网逆变器 有源阻尼 电容电流 反馈 pi调节器 控制器设计
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永磁同步电机改进电流预测控制 被引量:101
2
作者 王伟华 肖曦 丁有爽 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第3期50-55,共6页
高性能永磁同步电机伺服系统要求有快速响应的电流内环以保证系统的高动态性能。传统PI调节器容易出现超调及振荡调整过程,应用场合受到限制。传统的预测控制策略可实现快速的动态响应同时避免超调,但依赖被控对象的精确数学模型。本文... 高性能永磁同步电机伺服系统要求有快速响应的电流内环以保证系统的高动态性能。传统PI调节器容易出现超调及振荡调整过程,应用场合受到限制。传统的预测控制策略可实现快速的动态响应同时避免超调,但依赖被控对象的精确数学模型。本文提出了一种改进的永磁同步电机电流环预测控制方法,利用相邻周期的两个预测模型相减来消除恒定项,实现对电流的闭环控制。相对于传统预测控制,改进方法仅使用一个电机参数,有效降低了对模型参数准确性的依赖,同时闭环结构可避免出现稳态误差。相对于PI调节器,改进方法在实现对电流指令快速跟踪的同时可避免超调和振荡调整过程,动态控制性能更优。仿真和实验结果验证了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 永磁同步电机 伺服系统 预测控制 pi调节器
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不同零序电压注入的NPC三电平逆变器中点电位平衡算法的比较 被引量:65
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作者 姜卫东 杨柏旺 +1 位作者 黄静 佘阳阳 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第33期17-25,3,共9页
中点箝位型(neutral point clamped,NPC)三电平逆变器已被广泛应用,中点电位的平衡是其关键技术之一。首先建立基于零序电压注入的中点电位的数学模型,然后根据模型分析采用三种不同零序电压注入的计算方法。在实验室搭建三电平并网逆... 中点箝位型(neutral point clamped,NPC)三电平逆变器已被广泛应用,中点电位的平衡是其关键技术之一。首先建立基于零序电压注入的中点电位的数学模型,然后根据模型分析采用三种不同零序电压注入的计算方法。在实验室搭建三电平并网逆变器实验样机,比较在不同功率因数下,3种不同零序电压注入方法的中点电位动稳态平衡能力。结果表明,3种方法均能很好地平衡中点电位。此外,在实际条件下,上下电容值常会不相等,因此有必要补充在上下电容值误差为12%条件下的实验。实验验证了3种不同零序电压注入方法在上下电容值误差较大时仍能很好地控制中点电位的平衡。 展开更多
关键词 三电平逆变器 中点电位 中点电流 零序电压 数学模型 pi调节器
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电网电压不对称故障条件下DFIG风电机组控制策略 被引量:40
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作者 王宏胜 章玮 +1 位作者 胡家兵 贺益康 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2010年第4期97-102,共6页
提出了一种可应用于双馈异步发电机(DFIG)转子侧变换器的新型电流控制器,即双dq-PI转子电流调节器。在电网电压不对称故障条件下,该电流调节器可对DFIG的转子电流正、负序分量同时进行控制。推导了电网电压不对称故障条件下DFIG的数学模... 提出了一种可应用于双馈异步发电机(DFIG)转子侧变换器的新型电流控制器,即双dq-PI转子电流调节器。在电网电压不对称故障条件下,该电流调节器可对DFIG的转子电流正、负序分量同时进行控制。推导了电网电压不对称故障条件下DFIG的数学模型,根据风力发电机在电网电压不对称故障条件下的运行规程,提出了4种控制目标,同时基于正序定子电压定向简化并得到了转子电流调节器的正、负序电流参考给定量。在一台额定功率为10kW的DFIG实验机组上,对所提出的转子电流控制器进行了实验验证,结果表明基于该控制器的控制方案可大大改善DFIG系统在电网电压不对称故障条件下的运行性能,提高系统的故障穿越能力。 展开更多
关键词 电网电压不对称 电网故障 双馈异步发电机(DFIG) pi调节器 转子侧变换器 双dq-pi调节器
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永磁同步电机的模型预测电流控制器研究 被引量:42
5
作者 王东文 李崇坚 +1 位作者 吴尧 佟宁泽 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第S1期73-79,共7页
基于永磁同步电机(PMSM)在旋转坐标系下的数学模型,选择d轴电流增量和q轴电流增量构成状态变量,推导了交流永磁同步电机的增量式状态方程,对模型预测控制(MPC)用于永磁同步电机的电流控制进行了研究,提出了表贴式永磁同步电机(SPMSM)的... 基于永磁同步电机(PMSM)在旋转坐标系下的数学模型,选择d轴电流增量和q轴电流增量构成状态变量,推导了交流永磁同步电机的增量式状态方程,对模型预测控制(MPC)用于永磁同步电机的电流控制进行了研究,提出了表贴式永磁同步电机(SPMSM)的模型预测电流控制算法,实现了对电流的前馈和反馈控制,可消除d轴和q轴电流的非线性耦合(运动耦合),改善电流控制的动态性能。仿真和实验结果表明,相比PI调节器电流控制,模型预测电流控制器具有更好的去耦合效果和更快的动态响应。 展开更多
关键词 交流永磁同步电机 电流控制 模型预测控制 pi调节器 非线性耦合
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矢量控制与直接转矩控制的理论基础和应用特色 被引量:19
6
作者 陈伯时 《电力电子》 2004年第1期5-9,共5页
矢量控制系统(VC)和直接转矩控制系统(DTC)都是已经普遍应用的高性能交流调速系统,它们的理论基础都缘于电动机的多变量非线性数学模型。在两相坐标下的异步电动机动态数学模型可用5阶状态方程描述,两种控制系统不同之处仅在于:VC系统... 矢量控制系统(VC)和直接转矩控制系统(DTC)都是已经普遍应用的高性能交流调速系统,它们的理论基础都缘于电动机的多变量非线性数学模型。在两相坐标下的异步电动机动态数学模型可用5阶状态方程描述,两种控制系统不同之处仅在于:VC系统选用了ω-Ψr-is方程,而DTC系统则选用了ω-Ψr-is方程。两种系统的总体控制结构也是一致的,因此,作为高性能的调速系统,VC和DTC在本质上是相同的,都能实现较高的静、动态性能。两种系统的具体控制方法不一样,因而具有不同的特色和优缺点,除了普遍适用于高性能调速以外,又各有所侧重的应用领域。随着技术的发展,两种方案的产品都在朝着克服其缺点的方向前进,而科研方向应该是取长补短、走互相融合的道路。 展开更多
关键词 交流调速系统 矢量控制 直接转矩控制 pi调节器 砰-砰控制
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PWM整流器的双闭环控制系统设计与仿真研究 被引量:16
7
作者 张晓东 王兵树 张军伟 《电测与仪表》 北大核心 2009年第1期73-76,共4页
三相电压型PWM整流器(VSR)的控制通常采用双闭环控制,如何能够便捷又准确的得到双闭环控制系统调节器的参数成为人们越来越关注的课题。文章根据三相电压型PWM整流器的高频特性,建立了三相VSR电流内环和电压外环的简化数学模型,该模型... 三相电压型PWM整流器(VSR)的控制通常采用双闭环控制,如何能够便捷又准确的得到双闭环控制系统调节器的参数成为人们越来越关注的课题。文章根据三相电压型PWM整流器的高频特性,建立了三相VSR电流内环和电压外环的简化数学模型,该模型既能真实反映三相VSR的运行状态,又便于工程设计。根据设计要求,提出了三相VSR双闭环控制的整定方法,并通过仿真试验对该整定法进行了验证。 展开更多
关键词 PWM整流器 pi调节器 闭环控制 仿真
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开关磁阻电机多种控制策略的仿真比较研究 被引量:17
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作者 王勉华 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第20期4844-4847,共4页
针对开关磁阻电机非线性严重、变量耦合强烈、电磁关系难以分析的特点,采用了直接转矩控制方法。利用PI调节器分别对电机转矩和磁链进行控制,并且分别与滞环直接转矩控制和电流斩波控制进行了实验仿真的分析和对比,证明PI直接转矩控制... 针对开关磁阻电机非线性严重、变量耦合强烈、电磁关系难以分析的特点,采用了直接转矩控制方法。利用PI调节器分别对电机转矩和磁链进行控制,并且分别与滞环直接转矩控制和电流斩波控制进行了实验仿真的分析和对比,证明PI直接转矩控制系统准确的控制了磁链,减小了电流噪声,提高了响应速度,有效的抑制了转矩的脉动。 展开更多
关键词 开关磁阻电机 pi调节器 磁链控制 直接转矩控制 转矩脉动抑制
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多重化双向DC-DC变换器复合校正双闭环控制策略研究 被引量:15
9
作者 陈明 汪光森 +2 位作者 刘德红 郭俊华 胡安 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2009年第3期83-88,共6页
利用状态空间平均法建立了双向DC-DC变换器的平均状态空间模型。在该模型基础上提出一种新颖的基于变量代换和参数估计的复合校正电流内环、电压外环双闭环控制策略。所采用变量代换的方法实现电流、电压双闭环内部的解耦。电流、电压... 利用状态空间平均法建立了双向DC-DC变换器的平均状态空间模型。在该模型基础上提出一种新颖的基于变量代换和参数估计的复合校正电流内环、电压外环双闭环控制策略。所采用变量代换的方法实现电流、电压双闭环内部的解耦。电流、电压环调节器均采用串联校正环节加PI调节器来将系统模型整定为标准二阶系统,并得到了控制参数计算公式,分析了电压外环的抗扰特性,为具体的控制参数的选择提供一定依据。对所采用的上述控制策略进行了仿真和实验研究。该控制策略控制简单,易于工程实现,仿真结果表明采用该控制策略为三重化双向DC-DC变换器所设计的调节器参数能满足各项动、稳态性能指标,工况间切换良好,且对负载大范围扰动、输入电压突变及电感值变化均具有良好的鲁棒性。 展开更多
关键词 双向DC-DC变换器 多重化 双闭环 复合校正 变量代换 参数估计 pi调节器
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基于STM32的无刷直流电机控制系统 被引量:18
10
作者 张晞 曾迪晖 王永立 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2013年第9期68-69,共2页
随着无刷直流电机在运动控制领域运用越来越广泛,介绍了一种基于STM32系列单片机的高性能、低成本的直流无刷电机控制系统,该系统利用STM32内部的高级定时器、霍尔传感器接口和硬件乘法器实现了PWM信号的产生、转子位置检测和速度、电... 随着无刷直流电机在运动控制领域运用越来越广泛,介绍了一种基于STM32系列单片机的高性能、低成本的直流无刷电机控制系统,该系统利用STM32内部的高级定时器、霍尔传感器接口和硬件乘法器实现了PWM信号的产生、转子位置检测和速度、电流双闭环增量式PI控制;并对该控制系统的硬件环节及其软件的实现进行了阐述。实践证明,该控制系统具有良好的动态性能和控制精度。 展开更多
关键词 无刷直流电机 STM32 pi调节器 双闭环控制
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基于STM32的程控直流电子负载设计 被引量:17
11
作者 莫熙 周伟 +4 位作者 窦晓波 黄冬冬 曹翔 孙旻 赵波 《电测与仪表》 北大核心 2014年第18期85-91,共7页
从程控直流电子负载的整体设计方案入手,采用STM32F103VCT6作为中央控制器,运用多通道AD技术对多路并联的MOSFET上的电压及各支路电流进行实时监测,控制工作在线性状态的MOSFET上的电流,以实现电子负载的恒流、恒压、恒功率和恒电阻4个... 从程控直流电子负载的整体设计方案入手,采用STM32F103VCT6作为中央控制器,运用多通道AD技术对多路并联的MOSFET上的电压及各支路电流进行实时监测,控制工作在线性状态的MOSFET上的电流,以实现电子负载的恒流、恒压、恒功率和恒电阻4个功能。详细研究了MOSFET寄生电容引起的自激振荡及消除方法以及PI调节器、滤波器的设计,提出了一种提高多路MOSFET并联的电子负载的稳定性的方法。针对所提出的电子负载设计方案制作了实验样机,并对其进行了测试、分析和再优化。仿真和实验结果证明,所设计的电子负载具有较高的稳定性,有效抑制自激振荡,最大耐流30A,耐压90V,最大功率150W。 展开更多
关键词 电子负载 STM32 pi调节器
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光伏MPPT系统电压控制器的优化设计 被引量:17
12
作者 邢珊珊 田素立 +1 位作者 王振华 周俊华 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2016年第12期114-118,共5页
分析了光伏MPPT系统构成及工作原理。使用基于变步长电压扰动法作为功率/电压寻优控制器。为实现快速稳定的光伏MPPT响应,重点对光伏输出电压控制器的电压环进行优化设计。设计了一种光伏MPPT电压复合控制器,采用电压顺馈+PI调节器的方... 分析了光伏MPPT系统构成及工作原理。使用基于变步长电压扰动法作为功率/电压寻优控制器。为实现快速稳定的光伏MPPT响应,重点对光伏输出电压控制器的电压环进行优化设计。设计了一种光伏MPPT电压复合控制器,采用电压顺馈+PI调节器的方法实现。通过对光伏输出电压控制器进行数学建模得到电压闭环传递函数。确定了最佳PI调节器参数以得到快速稳定的MPPT控制。仿真分析结果以及试验结果表明,此电压复合控制器能够快速、稳定地实现光伏MPPT响应。 展开更多
关键词 光伏MPPT 电压控制器 数学模型 电压顺馈 pi调节器 优化设计
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永磁同步电机高速运行时电流调节器稳定性分析与设计 被引量:14
13
作者 夏超英 Sadiq ur Rahman 刘煜 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第S01期303-312,共10页
针对永磁同步电机控制系统中,传统比例积分(proportional integra,PI)调节器在电机高速运行时电流环出现振荡的问题,首先,分析永磁同步电机传统电流环PI调节器设计带宽对稳定性的影响。然后,应用无源性理论分析了有参数偏差时,传统电流... 针对永磁同步电机控制系统中,传统比例积分(proportional integra,PI)调节器在电机高速运行时电流环出现振荡的问题,首先,分析永磁同步电机传统电流环PI调节器设计带宽对稳定性的影响。然后,应用无源性理论分析了有参数偏差时,传统电流环去耦设计响应特性的变化,并给出维持系统稳定的条件。在此基础上,应用无源性和根轨迹分析2种方法,证明二自由度PI调节器的设计,可以明显改善电机高速运行时电流环的稳定性和性能,并提高去耦控制对参数偏差的鲁棒性。最后,通过仿真和实验结果,证明所得结论的正确性。 展开更多
关键词 永磁同步电机 pi调节器 解耦控制 无源性理论 二自由度pi
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一种显著增加变换器电流环带宽的新方法 被引量:14
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作者 王剑 李永东 马永健 《电气传动》 北大核心 2009年第6期34-38,共5页
大容量电力电子变换器中,开关器件的工作频率较低,相当于电流环中有很大的延时环节,影响了电流环动态和稳态性能。首先建立了电流环的数学模型,给出电流调节器PI参数的整定方法,得到电流环带宽的设计值。接着分析了控制系统中电流环的时... 大容量电力电子变换器中,开关器件的工作频率较低,相当于电流环中有很大的延时环节,影响了电流环动态和稳态性能。首先建立了电流环的数学模型,给出电流调节器PI参数的整定方法,得到电流环带宽的设计值。接着分析了控制系统中电流环的时序,指出由计算导致的延时是电流环中最主要的延时环节。然后提出了一种新的电流环时序,通过适当限制电压输出能力,使计算出的PWM即时更新,可以消除计算延时,据此设计出的电流环带宽可以达到传统电流环的3倍左右。实验表明,该方法切实可行,而且随着微处理器运算速度的不断提高,该方法对电压输出的限制将进一步减小,会有更加广泛的应用前景。 展开更多
关键词 电流环 pi调节器 时序 带宽
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面向故障暂态建模的光伏并网逆变器控制器参数辨识 被引量:15
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作者 孔祥平 袁宇波 +2 位作者 阮思烨 徐凯 弓新月 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2017年第11期65-72,共8页
为了构建电网故障情况下高可信度的光伏电源暂态等效模型,为含光伏电源的电网故障特性分析和继电保护研究奠定基础,提出了一种面向故障暂态建模的光伏并网逆变器的控制器参数辨识方法。该参数辨识方法以差分进化算法为基础,不仅可以辨识... 为了构建电网故障情况下高可信度的光伏电源暂态等效模型,为含光伏电源的电网故障特性分析和继电保护研究奠定基础,提出了一种面向故障暂态建模的光伏并网逆变器的控制器参数辨识方法。该参数辨识方法以差分进化算法为基础,不仅可以辨识出PI调节器参数,也能准确辨识出限幅环节参数,以弥补现有控制器参数辨识方法的不足,从而确保光伏电源故障暂态建模的准确性。建立了PI调节器参数和限幅环节参数的分阶段辨识流程,并采用理论计算方法确定了初始种群中各解向量的初始值,以加快待辨识参数收敛到真实值的速度,提高控制器参数的辨识效率。 展开更多
关键词 光伏电源 暂态建模 参数辨识 pi调节器 限幅环节 差分进化算法
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三相PWM整流器电压外环PI调节过程分析 被引量:10
16
作者 魏克新 杜吉飞 杜明星 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第9期2336-2340,共5页
目前将PI调节器用于三相PWM整流器外环控制的方法已经非常成熟。为了简化PI参数的整定过程,实质性地分析其调节原理、PI参数影响指令电流进而影响直流侧电压的过程后给出了PI参数的取值范围并说明PI参数增大则网侧谐波增加,PI参数减小... 目前将PI调节器用于三相PWM整流器外环控制的方法已经非常成熟。为了简化PI参数的整定过程,实质性地分析其调节原理、PI参数影响指令电流进而影响直流侧电压的过程后给出了PI参数的取值范围并说明PI参数增大则网侧谐波增加,PI参数减小则可能会使直流侧电压无法达到给定。最后实验验证了上述分析。 展开更多
关键词 pi调节器 三相PWM整流器 外环控制 网侧谐波 直流侧电压 pi参数 指令电流
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基于模糊PI的永磁同步电机矢量控制研究 被引量:12
17
作者 卞延庆 庄海 张颖杰 《微电机》 2015年第11期62-66,93,共6页
通过对永磁同步电机(PMSM)数学模型的分析,建立了基于SVPWM的永磁同步电机矢量控制系统。针对传统PI速度调节器(ASR)的永磁同步电机矢量控制系统,存在着速度脉动率大、频率响应慢,抗干扰能力较差的问题,提出了一种参数自整定模糊PI速度... 通过对永磁同步电机(PMSM)数学模型的分析,建立了基于SVPWM的永磁同步电机矢量控制系统。针对传统PI速度调节器(ASR)的永磁同步电机矢量控制系统,存在着速度脉动率大、频率响应慢,抗干扰能力较差的问题,提出了一种参数自整定模糊PI速度调节器,并在Matlab/Simulink环境下建立了系统仿真模型。仿真结果表明,采用了参数自整定模糊PI速度调节器的系统,抗干扰性更强,响应速度更快,无超调。 展开更多
关键词 永磁同步电机 矢量控制 速度调节器 参数自整定 模糊pi
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全数字双向DC/DC变换器中电流断续控制的研究 被引量:4
18
作者 胡庆波 阳岳丰 +1 位作者 周利强 吕征宇 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2006年第2期54-55,96,共3页
在数控双向DC/DC变换器的平均电流控制中,由于受数字系统采样频率的限制,存在电流断续时无法控制的问题。本文基于F2407ADSP控制系统,提出了一种在电流断续时采用开环控制的策略。通过采样输入输出电压以获取电感的平均电流,从而代替了... 在数控双向DC/DC变换器的平均电流控制中,由于受数字系统采样频率的限制,存在电流断续时无法控制的问题。本文基于F2407ADSP控制系统,提出了一种在电流断续时采用开环控制的策略。通过采样输入输出电压以获取电感的平均电流,从而代替了实际的采样电流,以进行PI调节。实验结果表明,当电感电流断续时,该控制策略能很好地实现电路的恒流控制。 展开更多
关键词 变换器 数字控制 pi调节
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基于遗传算法的LCL型逆变器双闭环参数设计 被引量:11
19
作者 王佐勋 李亚洲 李国庆 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2018年第22期1-7,共7页
建立了单相LCL滤波器双闭环控制系统的数学模型。应用频域法和齐格勒-尼科尔斯法对系统进行了稳定性分析,并初步整定了内外环参数。针对传统PI参数整定的不足,采用遗传算法对外环PI调节器参数进行全局寻优。利用遗传算子的选择、交叉、... 建立了单相LCL滤波器双闭环控制系统的数学模型。应用频域法和齐格勒-尼科尔斯法对系统进行了稳定性分析,并初步整定了内外环参数。针对传统PI参数整定的不足,采用遗传算法对外环PI调节器参数进行全局寻优。利用遗传算子的选择、交叉、变异操作,逐代产生PI调节器参数优良个体。在适应度函数中加入上升时间和超调惩罚作为适应性评判的一部分。Matlab/Simulink仿真实验表明,所优化的控制器参数能有效地抑制并网电流谐波,具有较好的稳定性和动态特性。 展开更多
关键词 LCL型逆变器 谐波抑制 pi调节器 遗传算法
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三相电压型PWM整流器建模与控制研究 被引量:6
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作者 童亦斌 陈瑶 金新民 《机车电传动》 2007年第4期15-18,共4页
结合三相电压型PWM整流器在蓄电池充放电系统中的应用,对三相电压型PWM整流器的工作原理、数学模型、控制策略以及调节器参数设计步骤进行了详细阐述和分析,最后给出了试验波形,验证了该控制系统的优越性。
关键词 三相电压型PWM整流器 蓄电池充放电系统 建模 控制策略 pi调节器
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