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并网光伏系统最大功率点跟踪控制的一种改进措施及其仿真和实验研究 被引量：17
1
作者 杨海柱 金新民 《电工电能新技术》 CSCD 北大核心 2006年第1期63-67,共5页
最大功率点跟踪控制问题是光伏并网发电系统中经常遇见的问题。本文根据太阳电池阵列的工作特性以及单相并网逆变器的结构和工作原理,针对并网光伏系统最大功率点跟踪控制的间歇扫描法提出了一种改进措施。仿真和实验研究结果表明,改进... 最大功率点跟踪控制问题是光伏并网发电系统中经常遇见的问题。本文根据太阳电池阵列的工作特性以及单相并网逆变器的结构和工作原理,针对并网光伏系统最大功率点跟踪控制的间歇扫描法提出了一种改进措施。仿真和实验研究结果表明,改进后的间歇扫描法在最大功率点跟踪控制过程中,系统工作点波动较小,系统稳定性有明显提高。 展开更多
关键词 光伏系统 并网逆变器 最大功率跟踪 状态空间平均法
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基于双环控制的单相电压型PWM逆变器建模与仿真 被引量：27
2
作者 杨会敏 宋建成 《电气传动自动化》 2009年第1期15-18,共4页
研究了基于双环控制的单相电压型PWM逆变器在Matlab/Simulink下的建模与仿真。基于状态空间平均法建立了单相电压型PWM逆变器的数学模型,提出了电压电流双环控制策略,构建了10 kVA单相电压型PWM逆变器的Simulink模型,并进行了特性仿真... 研究了基于双环控制的单相电压型PWM逆变器在Matlab/Simulink下的建模与仿真。基于状态空间平均法建立了单相电压型PWM逆变器的数学模型,提出了电压电流双环控制策略,构建了10 kVA单相电压型PWM逆变器的Simulink模型,并进行了特性仿真。仿真结果表明,在不同运行条件下,基于该控制策略的逆变器动态响应快,鲁棒性强,输出电压总谐波畸变率低。 展开更多
关键词 PWM逆变器 建模与仿真 状态空间平均法 双环控制
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状态空间平均法在开关电源动态建模中的应用 被引量：10
3
作者 文亚凤 《电气应用》 北大核心 2008年第18期54-56,60,共4页
开关电源系统作为一非线性时变动态系统,建立数学模型指导其分析设计一直是一个难题。结合实际课题的具体要求,采用状态空间平均法和小信号模型建立了电镀槽非线性负载降压斩波电路的数学模型,给出了建模的详细过程和满足条件。基于电... 开关电源系统作为一非线性时变动态系统,建立数学模型指导其分析设计一直是一个难题。结合实际课题的具体要求,采用状态空间平均法和小信号模型建立了电镀槽非线性负载降压斩波电路的数学模型,给出了建模的详细过程和满足条件。基于电镀工艺需要,电源具有恒流调节的能力。应用此数学模型分析了PWM恒流源闭环系统的稳定性,并进行了系统校正,给出了实验结果和结论。 展开更多
关键词 状态空间平均法 降压斩波电路建模 电镀 恒流源
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BUCK变换器状态空间平均法建模与闭环仿真 被引量：15
4
作者 孙路 陆亭华 赵继敏 《电气自动化》 2014年第4期1-3,12,共4页
DC-DC变换器进行建模和仿真,对实际电路的设计调试有一定的指导意义。运用状态空间平均法建立Buck变换器CCM模式下的模型,并对交流小信号模型进行一定分析。设计了反馈控制回路,借助MATLAB仿真工具,建立开环和闭环系统的状态空间及电路... DC-DC变换器进行建模和仿真,对实际电路的设计调试有一定的指导意义。运用状态空间平均法建立Buck变换器CCM模式下的模型,并对交流小信号模型进行一定分析。设计了反馈控制回路,借助MATLAB仿真工具,建立开环和闭环系统的状态空间及电路仿真模型。通过对仿真结果的分析,可以得出状态空间平均法建立的模型与实际电路模型在动态性能及稳态输出方面基本相符,对于变换器理论分析等工作有较大参考意义。 展开更多
关键词 DC—DC变换器 小信号模型 状态空间平均法 建模 闭环控制 MATLAB
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开关电源变换器的小信号建模设计 被引量：9
5
作者 冯丹 任宏滨 +1 位作者 宁飞 张兴 《计算机仿真》 CSCD 北大核心 2015年第11期141-145,284,共6页
针对开关电源变换器系统稳定性的问题,建立开关电源关键设备DC/DC变换器的小信号模型,以单端反激变换器为例,采用状态空间平均法和开关元件平均模型法建立非理想条件下的数学模型,并用两种建模方法在MATLAB平台上建立模型进行仿真。两... 针对开关电源变换器系统稳定性的问题,建立开关电源关键设备DC/DC变换器的小信号模型,以单端反激变换器为例,采用状态空间平均法和开关元件平均模型法建立非理想条件下的数学模型,并用两种建模方法在MATLAB平台上建立模型进行仿真。两种方法的仿真波形与实际电路模型输出波形基本一致,通过单端反激式开关变换器实物实验,验证了两种建模方法的实用性。说明用小信号理论建立的变换器模型合理,对变换器优化设计有较大参考意义。 展开更多
关键词 非理想单端反激变换器 状态空间平均法 开关元件平均法 小信号模型
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微电网负载端接口变换器的自抗扰稳压控制 被引量：8
6
作者 陶珑 王萍 +2 位作者 王议锋 马小勇 程鹏宇 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第8期2076-2085,共10页
混合储能微电网具有非线性、强耦合、负载扰动强、并/离网模式切换灵活等特性,针对传统控制难以取得理想效果的问题,该文将二阶线性自抗扰控制(2^(nd)-LADRC)技术引入微电网负载端接口变换器的控制中。首先,根据状态空间平均法对被控对... 混合储能微电网具有非线性、强耦合、负载扰动强、并/离网模式切换灵活等特性,针对传统控制难以取得理想效果的问题,该文将二阶线性自抗扰控制(2^(nd)-LADRC)技术引入微电网负载端接口变换器的控制中。首先,根据状态空间平均法对被控对象进行分析并提取模型信息,根据状态方程与传递函数从系统层面设计2^(nd)-LADRC控制器;然后,通过频域分析,验证2^(nd)-LADRC控制器的收敛性和抗扰性,探讨观测器带宽与抗扰性能之间的关联,并运用Lyapunov理论分析应用2^(nd)-LADRC控制器时的系统稳定性,得出系统在工程意义上是稳定的;最后,设计一台40kW实验样机,模拟在微电网和负载功率波动时不同控制策略的实验场景。实验结果验证了2^(nd)-LADRC控制方法的可行性和有效性。 展开更多
关键词 混合储能微电网 状态空间平均法 二阶线性自抗扰控制 频域分析 LYAPUNOV理论
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微电网低压接口变换器的参数寻优自抗扰控制 被引量：6
7
作者 陶珑 王萍 +2 位作者 王议锋 马小勇 程鹏宇 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第16期4202-4211,共10页
混合储能微电网的并、离网模式灵活切换可较好地容纳分布式能源,但在复杂的工况下,其用电端降压接口的电能质量会受到影响。为此,该文提出一种带有参数自寻优的模糊自抗扰控制(FLADRC)策略对传统双闭环PI控制方式的外环进行改造。首先,... 混合储能微电网的并、离网模式灵活切换可较好地容纳分布式能源,但在复杂的工况下,其用电端降压接口的电能质量会受到影响。为此,该文提出一种带有参数自寻优的模糊自抗扰控制(FLADRC)策略对传统双闭环PI控制方式的外环进行改造。首先,根据需求对变换器模型进行分析与化简,并通过状态空间平均法进行建模;然后,依据状态方程包含的模型信息设计了FLADRC的线性扩张状态观测器(LESO)矩阵;之后,在频域分析部分,探究应用FLADRC时的系统性能,从理论上分析FLADRC的跟踪性、收敛性和抗扰性,并基于分析结果给出参数自寻优的模糊逻辑规则;此外,运用李雅普诺夫稳定性理论证明了应用FLADRC时微电网接口变换器的稳定性;最后,在40kW的实验平台上进行实验测试,得到了在多种工况下不同控制策略的动态曲线。实验结果验证了该文所提FLADRC方法的可行性和有效性。 展开更多
关键词 微电网 状态空间平均法 自抗扰控制 模糊逻辑 李雅普诺夫稳定性理论
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基于状态空间平均法的Boost直流变换器建模与仿真分析 被引量：6
8
作者 王文斌 苏宏升 张耘川 《电气传动自动化》 2013年第3期29-32,共4页
在高性能开关电源的设计过程中,要求建立变换器的准确数学模型。但直流变换器一般具有非线性、多模态、时变的特点,需要使用新方法对其进行研究。针对非隔离式直流变换器的工作情况,采用状态空间平均法建立了Boost变换电路的数学模型。... 在高性能开关电源的设计过程中,要求建立变换器的准确数学模型。但直流变换器一般具有非线性、多模态、时变的特点,需要使用新方法对其进行研究。针对非隔离式直流变换器的工作情况,采用状态空间平均法建立了Boost变换电路的数学模型。然后基于Boost变换器的模型,利用Matlab软件进行仿真分析,验证了模型的正确性。 展开更多
关键词 直流变换器 状态空间平均法 建模 仿真
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考虑死区特性的全桥型MMC状态空间平均化建模方法
9
作者 潘可盈 井航 +1 位作者 冯谟可 许建中 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2024年第15期141-150,共10页
为避免同侧互补导通的功率管发生直通短路故障,模块化多电平换流器(MMC)中开关器件需要设置死区时间,死区的存在会产生死区效应且死区难以被彻底消除。随着电力电子器件开关频率的不断提高,死区占比增加,死区影响已不容忽视。针对死区... 为避免同侧互补导通的功率管发生直通短路故障,模块化多电平换流器(MMC)中开关器件需要设置死区时间,死区的存在会产生死区效应且死区难以被彻底消除。随着电力电子器件开关频率的不断提高,死区占比增加,死区影响已不容忽视。针对死区效应越来越显著和MMC仿真耗时过长的问题,提出一种考虑死区特性的提速模型。首先,对级联子模块含死区时间的实际开关状态进行端口工况特征扫描,通过含死区的端口特性识别出各子模块实际工作模态,建立状态空间方程。其次,基于状态空间平均法,以占空比为纽带统一子模块不同的模态性质,建立子模块分立元件模型。进一步,根据平均值模型的解耦特性,建立桥臂集中模型,提高仿真建模效率。最后,在PSCAD/EMTDC仿真软件平台上分别搭建全桥型MMC的详细模型、子模块分立元件模型与桥臂集中模型。仿真结果表明,所提模型具有较高的精度和运行效率,可以更好地满足实际工程仿真需求。 展开更多
关键词 模块化多电平换流器 死区 状态空间平均法 平均值模型 高效电磁暂态建模
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一种混合型飞跨电容三电平Boost装置研制
10
作者 刘兴龙 陈瑜轩 +1 位作者 张益鸣 纪凯龙 《电力电子技术》 2024年第6期1-3,11,共4页
为适应“双碳”政策驱动下光伏系统朝着高电压等级、高功率密度的发展方向,设计并研制了一款易于软启动的混合型飞跨电容三电平Boost装置(HFCBC)。该拓扑使飞跨电容兼具了从光伏侧和母线侧软启动的能力,降低了过压过流风险。其次,基于... 为适应“双碳”政策驱动下光伏系统朝着高电压等级、高功率密度的发展方向,设计并研制了一款易于软启动的混合型飞跨电容三电平Boost装置(HFCBC)。该拓扑使飞跨电容兼具了从光伏侧和母线侧软启动的能力,降低了过压过流风险。其次,基于状态空间平均法建立了系统小信号模型,设计了带有超前补偿的控制器。最后,搭建了250W的原理样机,验证了所提方案的合理性。 展开更多
关键词 飞跨电容 软启动 状态空间平均法 超前补偿
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基于状态空间平均法的光伏并网逆变器控制建模 被引量：4
11
作者 杨海柱 刘洁 +1 位作者 郑征 曾灿 《河南理工大学学报（自然科学版）》 CAS 2009年第1期90-93,共4页
根据单相并网逆变器的结构和工作原理,提出了一种基于状态空间平均法的并网逆变器模型并使用MATLAB对该模型进行仿真研究,结果表明该模型能真实反映并网逆变器的实际工作过程,且该模型具有原理清晰,仿真时间短,占用资源少的优点.
关键词 光伏系统 并网逆电器 状态空间平均法 仿真
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基于状态空间平均法的非理想buck变换器CCM模态建模与仿真 被引量：6
12
作者 马幼捷 马玲 周雪松 《天津理工大学学报》 2014年第5期13-16,共4页
精确数学模型是变换器设计、研究的基础,是观察、控制变换器输出特性的前提条件.本文采用状态空间平均法对非理想型buck变换器进行建模,得到其精确数学模型,并通过对matlab/simulink中buck变换器电路仿真验证基于状态空间平均法建模的... 精确数学模型是变换器设计、研究的基础,是观察、控制变换器输出特性的前提条件.本文采用状态空间平均法对非理想型buck变换器进行建模,得到其精确数学模型,并通过对matlab/simulink中buck变换器电路仿真验证基于状态空间平均法建模的正确性. 展开更多
关键词 非理性buck 状态空间平均法 建模 仿真
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基于通用平均技术的开关变换器建模研究 被引量：1
13
作者 孙天誉 陈超波 +2 位作者 张彬彬 李继超 杨冰 《现代电子技术》 2023年第22期83-88,共6页
开关变换器是一类其内部电路结构随时间变化的非线性系统,通过经典控制理论寻求该系统的解析解并对其进行分析与设计,难以描述系统的非线性暂态特性,故需要建立基于变换器实际拓扑结构的数学模型。为了改善常见的开关变换器建模方法的... 开关变换器是一类其内部电路结构随时间变化的非线性系统,通过经典控制理论寻求该系统的解析解并对其进行分析与设计,难以描述系统的非线性暂态特性,故需要建立基于变换器实际拓扑结构的数学模型。为了改善常见的开关变换器建模方法的不足之处,采用通用平均技术,以两类典型的开关变换器为研究对象建立其数学模型并进行仿真,仿真结果与实际电路精准模型进行比对,验证且凸显了通用平均模型具有瞬时性、准确性、普适性的特点。同时,通用平均技术与传统的开关变换器建模方法相比,较为细致地描绘且刻画了开关变换器状态变量中的纹波分量,从而解决了开关变换器的非线性特性问题,使其转化为线性时不变系统,极大地简化与便捷了后续对开关变换器的分析与控制。 展开更多
关键词 开关变换器 通用平均技术 非线性系统 非线性暂态特性 状态空间平均法 Buck-Boost电路
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级联H桥型电力电子变压器平均值模型 被引量：1
14
作者 徐婉莹 郑聪慧 +1 位作者 许建中 赵成勇 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2023年第6期190-196,共7页
针对电力电子变压器仿真效率较低和死区效应越来越显著的问题,基于级联H桥型双有源桥结构电力电子变压器,提出一种考虑死区效应的平均值模型。首先,计及寄生参数将双有源桥单元简化为一阶RL电路,分析各个死区工况下电压电流特性,求解电... 针对电力电子变压器仿真效率较低和死区效应越来越显著的问题,基于级联H桥型双有源桥结构电力电子变压器,提出一种考虑死区效应的平均值模型。首先,计及寄生参数将双有源桥单元简化为一阶RL电路,分析各个死区工况下电压电流特性,求解电流的平均化解析表达式,通过等效电流源代替全桥及高频变压器实现对双有源桥单元的平均值建模。其次,基于状态空间平均法,通过占空比将H桥整流单元各工况整合为一个统一的模型,进而使用受控源代替H桥整流单元与交流电网、双有源桥的接口电路。最后,建立输入侧串联输出侧并联型的级联H桥型电力电子变压器平均值模型并给出计算流程。在PSCAD/EMTDC仿真软件上分别搭建电力电子变压器详细模型与平均值模型,仿真结果表明所提出的模型具有较高的精度和运行效率。 展开更多
关键词 级联H桥型电力电子变压器 双有源桥 死区效应 平均值模型 状态空间平均法
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非理想Buck变换器建模与控制研究 被引量：5
15
作者 张玮麟 刘东立 张耀昌 《电器与能效管理技术》 2020年第7期25-28,共4页
在考虑寄生参数的情况下,分析了非理想Buck变换器工作原理,运用状态空间平均法建立非理想模型下控制到输出的动态数学模型。为了消去控制到输出数学模型中的零点,在控制电路中设计了相应的惯性积分补偿网络,对整个闭环控制系统进行了性... 在考虑寄生参数的情况下,分析了非理想Buck变换器工作原理,运用状态空间平均法建立非理想模型下控制到输出的动态数学模型。为了消去控制到输出数学模型中的零点,在控制电路中设计了相应的惯性积分补偿网络,对整个闭环控制系统进行了性能分析。通过仿真分析和样机实验测试,验证了设计的惯性积分补偿网络使得整个Buck变换器具有抗干扰能力强、动态性能好的优点。根据非理想Buck变换器建立的数学模型为其他电路的分析提供了相应的理论依据,具有一定实用推广价值。 展开更多
关键词 BUCK变换器 非理想模型 状态空间平均法 补偿
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大功率激光器驱动电源的闭环控制与补偿 被引量：5
16
作者 杨克成 刘舒书 杨爱武 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2016年第1期85-91,共7页
利用状态空间平均法为大功率激光器恒流驱动电源的移相全桥倍流整流电路建立了等效的小信号模型,在此基础上研究了其闭环控制系统,并使用集成控制芯片UCC28950设计了为实际生产所需要的控制电路。应用自动控制原理和Matlab工具设计了闭... 利用状态空间平均法为大功率激光器恒流驱动电源的移相全桥倍流整流电路建立了等效的小信号模型,在此基础上研究了其闭环控制系统,并使用集成控制芯片UCC28950设计了为实际生产所需要的控制电路。应用自动控制原理和Matlab工具设计了闭环系统的补偿网络,使得该恒流电源具有良好的瞬时动态特性和抗干扰性。 展开更多
关键词 恒流电源 倍流整流 闭环控制 状态空间平均法 MATLAB
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基于状态空间平均法的非理想Boost变换器建模与控制研究 被引量：4
17
作者 陈昭 丁喜波 《电子器件》 CAS 北大核心 2021年第4期893-896,共4页
利用状态空间平均法对非理想Boost变换器进行分析,建立控制到输出的数学模型。为了消去控制到输出的数学模型中S右半平面的零点,改善整个非理想Boost变换器的动态性能和静态性能,在补偿网络中设计了惯性环节进行补偿。为了验证设计的惯... 利用状态空间平均法对非理想Boost变换器进行分析,建立控制到输出的数学模型。为了消去控制到输出的数学模型中S右半平面的零点,改善整个非理想Boost变换器的动态性能和静态性能,在补偿网络中设计了惯性环节进行补偿。为了验证设计的惯性补偿环节的准确性,进行仿真和样机测试验证,结果表明控制系统中设计的惯性补偿环节能够有效改善非理想Boost变换器的性能,使得非理想Boost变换器动态和静态性能良好。 展开更多
关键词 BOOST 非理想 状态空间平均法 惯性环节
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国产化大功率船舶DC/DC变换器研制
18
作者 汪洪亮 郑真 +1 位作者 张文元 朱晓楠 《电力电子技术》 北大核心 2023年第7期103-106,共4页
设计了一台用于船舶综合电力系统直流区域配电系统的全国产化25kWDC/DC变换器。首先,介绍了电路工作原理,给出了参数设计方法和关键器件的国产化选型,提出了多模块串并联组合均压均流控制策略。其次,基于状态空间平均法建立了系统小信... 设计了一台用于船舶综合电力系统直流区域配电系统的全国产化25kWDC/DC变换器。首先,介绍了电路工作原理,给出了参数设计方法和关键器件的国产化选型,提出了多模块串并联组合均压均流控制策略。其次,基于状态空间平均法建立了系统小信号模型,设计了闭环控制器。最后,搭建了实验样机,验证了其可行性。 展开更多
关键词 变换器 串并联组合 状态空间平均法 小信号模型
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新型单Buck逆变器三阶积分滑模控制策略 被引量：3
19
作者 陈江辉 谢运祥 +1 位作者 公伟勇 严伟加 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2010年第9期33-37,共5页
为进一步提高逆变器滑模控制器的稳态精度,针对一种由一个双向Buck变换器和桥式换向电路组成的单Buck型逆变器进行了三阶积分滑模控制策略的研究。在其等效电路的状态空间平均法动态模型基础上,采用微分几何理论中李导数方法阐述了滑模... 为进一步提高逆变器滑模控制器的稳态精度,针对一种由一个双向Buck变换器和桥式换向电路组成的单Buck型逆变器进行了三阶积分滑模控制策略的研究。在其等效电路的状态空间平均法动态模型基础上,采用微分几何理论中李导数方法阐述了滑模控制器的设计,同时给出了滑模切换面系数的选取方法。分别采用传统比例微分控制策略和三阶积分滑模控制策略进行了对比实验。实验结果表明三阶积分滑模控制大幅度减小稳态终值误差,改善了系统的稳态性能,同时具有良好的动态性能,减弱控制系统的干扰和漂移。实验验证了所采用三阶积分滑模控制策略的正确性。 展开更多
关键词 BUCK逆变器 三阶积分滑模控制 稳态误差 李导数 状态空间平均法
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基于双环控制的单相电压型PWM逆变器建模与仿真 被引量：3
20
作者 杨会敏 宋建成 《电气技术》 2008年第5期72-75,共4页
本文研究了基于双环控制的单相电压型PWM逆变器在Matlab/Simulink下的建模与仿真。基于状态空间平均法建立了单相电压型PWM逆变器的数学模型,提出了电压电流双环控制策略,构建了10kVA单相电压型PWM逆变器的Simulink模型,并进行了特性仿... 本文研究了基于双环控制的单相电压型PWM逆变器在Matlab/Simulink下的建模与仿真。基于状态空间平均法建立了单相电压型PWM逆变器的数学模型,提出了电压电流双环控制策略,构建了10kVA单相电压型PWM逆变器的Simulink模型,并进行了特性仿真。仿真结果表明,在不同运行条件下,基于该控制策略的逆变器动态响应快,鲁棒性强,输出电压总谐波畸变率低。 展开更多
关键词 PWM逆变器 建模与仿真 状态空问平均法 双环控制
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