收藏本站
《南昌航空大学》 2011年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

电压型逆变器控制系统设计的可视算法研究

刘文  
【摘要】:随着电力电子技术的飞速发展和各行各业对电气设备控制性能要求的提高,逆变技术越来越重要,对电源质量的要求也在不断提高。在逆变电源中控制是其核心,控制系统的设计对逆变电源输出电压质量有着重要的作用。 本课题研究的是电压型逆变器控制系统设计的可视算法,利用数据可视化算法整定PI电压调节器参数,分析了两种控制策略,一种是输出滤波器里的电感(和逆变桥相连的电感)瞬时电流为内环,输出负载电压为外环的双环控制,另一种是在此双环控制基础引入输出滤波器中的电容电压,输出负载电流正反馈的控制方法,推导出系统具体的传递函数,在负载为无穷大时利用数据可视化算法对外环PI电压调节器参数整定,在满足频域性能和时域性能性能指标中选取较优的参数,两种控制效果互相渗透,得到的输出波形质量都较高。 首先研究了PI控制器参数整定的数据可视化算法,由于PI控制器优化参数的结果形式往往不是有限个解析解而是某些范畴的无数个数值解,而在设计PI控制器时采用数据场可视化的方法可以清楚地在全局范围内展现诸设计参数与设计效果的因果关系。通过取不同数据场交集,可将彼此矛盾且又互相制约的问题可视化,最终得出比较好的控制效果参数。 再分析了单相SPWM逆变电源的工作原理,在单相逆变电源中应用这种数据可视化算法,对加入控制策略的逆变器系统进行数学构建,得出相应的传递函数,把非线性方程都转化为关于受控对象频率响应的信息来绘制图形,得到满足频域性能的最佳控制参数域,再在此基础上利用时域性能指标寻优,从而比较容易选取既满足频域性能指标要求又满足时域性指标能要求的控制参数。 最后根据单相SPWM逆变电源抽象出的数学模型,建立完整的单相SPWM逆变电源仿真模型,对图形整定的外环电压PI参数进行分析,得出了数据可视化整定的控制系统参数,有着较强的鲁棒性和较快的动态响应特性的特点,而且当系统参数发生变化或负载扰动时,其稳态输出特性也较好;从诸仿真结果中可以看出,在这种数据可视算法整定的PI控制器参数作用下,输出电压波形均具有较低的THD值,同时还获得了良好的稳态和动态特性。 本文的创新点是对PI控制参数进行数据可视化整定,再利用此方法对逆变器控制系统参数整定。
【学位授予单位】:南昌航空大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TM464

手机知网App
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 徐建明,俞立;鲁棒保性能PI控制器设计[J];吉林大学学报(信息科学版);2004年04期
2 马宁波;王春平;李波;;系统动态性能指标间的联系及闭环零、极点和动态性能之间的关系[J];四川兵工学报;2008年06期
3 舒为亮,张昌盛,段善旭,康勇;逆变电源PI双环数字控制技术研究[J];电工电能新技术;2005年02期
4 王林兵;金新伟;;单相逆变器多环反馈控制策略研究[J];电源技术应用;2005年12期
5 王淑惠;彭力;康勇;陈坚;;基于状态空间的PWH逆变器的PI数字双环控制方法研究[J];电力电子;2008年05期
6 谢力华,苏彦民;正弦波逆变电源的数字控制技术[J];电力电子技术;2001年06期
7 王归新,康勇,陈坚;基于状态空间平均法的单相逆变器控制建模[J];电力电子技术;2004年05期
8 孙进;侯振义;卢家林;;逆变电源技术及其发展概况[J];电源世界;2006年08期
9 刘建东,张栾英,谷俊杰;数字PID控制系统的鲁棒性分析与设计[J];华北电力大学学报;2003年06期
10 齐剑玲,曾玉红,刘慧芳;PID调节器的仿真研究[J];海淀走读大学学报;2004年01期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 曹刚;汤志武;李鸿亮;;基于幅值裕度和相位裕度的PID控制器参数的整定方法[A];2004中国控制与决策学术年会论文集[C];2004年
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 陈宏;基于重复控制理论的逆变电源控制技术研究[D];南京航空航天大学;2003年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张志杰,叶海峰,汪翔;FPGA应用技术及在电力系统中的应用前景[J];安徽电气工程职业技术学院学报;2005年01期
2 乔维德;;感应电机的模糊免疫控制研究[J];安徽电气工程职业技术学院学报;2009年03期
3 吴剑威;唐立新;;MATLAB/Simulink在《电力电子技术》教学研究中的应用[J];合肥师范学院学报;2011年06期
4 张建功;刘宝权;刘佳伟;;液压AGC电液伺服系统单神经元自适应控制与仿真研究[J];鞍钢技术;2006年03期
5 刘国璧;袁宏俊;孙群;孟涛;;基于模糊神经网络的刘翔110m栏成绩预测[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2011年01期
6 赵涛,姜卫东;利用PSPICE仿真分析PWM控制电路[J];安徽大学学报(自然科学版);2005年05期
7 陈跃东,郎朗;用FUZZY-PID控制器实现控制参数的自整定[J];安徽工程科技学院学报;2002年03期
8 武昌俊;PID模糊控制器的改进[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2004年01期
9 田丽,曹安照;自适应模糊神经网络在某电力公司一产用电量预测中的应用[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2004年04期
10 康国磊;黄春;江泳;;智能烟叶烤房控制系统的设计[J];安徽农业科学;2009年14期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 龙威;袁锐波;曾浩;张宗成;;压电式气动伺服阀控制策略的研究[A];第十五届流体动力与机电控制工程学术会议论文集[C];2011年
2 甘文军;王敏;孔谅;;逆变电阻焊的工业应用及研究进展[A];“2011西部汽车产业·学术论坛”暨四川省汽车工程学会四届第九次学术年会论文集[C];2011年
3 汪卫平;;琅琊山电站机组变频启动时转子位置计算的介绍[A];抽水蓄能电站工程建设文集2011[C];2011年
4 修杰;夏长亮;;开关磁阻电机的模糊自适应PID控制[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
5 乔美英;兰建义;;模糊逻辑神经网络控制在交流调速系统中的仿真研究[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
6 曾喆昭;;基于神经元PID最优控制的汽轮机调速系统研究[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
7 段伟武;宋宜斌;;基于自适应神经网络模糊推理系统的柴油机故障诊断[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
8 韩琳;李士杰;方科;张进;;基于PLC控制的PWM调节电容型SVC的研究[A];中国自动化学会控制理论专业委员会B卷[C];2011年
9 张维煜;阮颖;嵇尚华;孙晓东;朱熀秋;;交流混合磁轴承变刚度系数分析与控制系统研究[A];中国自动化学会控制理论专业委员会B卷[C];2011年
10 王卓;王珍涛;周志雄;;KY-310B型牙轮钻机自动化进展述评[A];矿山企业节能减排与循环经济高峰论坛论文集[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 冷欣;船用增压锅炉汽包水位预测控制方法研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
2 杨丹;压电复合结构主动吸声理论与方法研究[D];华中科技大学;2010年
3 程如岐;基于Z拓扑的光伏并网逆变器研究[D];南开大学;2010年
4 南栋祥;具突变性对象的量子神经网络突变波函数及权重波函数的分析与研究[D];昆明理工大学;2009年
5 杨波;基于并网逆变器电能质量与变换效率的若干关键技术研究[D];浙江大学;2010年
6 杨实;基于磁开关和带状线的长脉冲、超低阻抗脉冲发生器及其相关技术研究[D];国防科学技术大学;2010年
7 尚兆霞;多目标投资组合问题优化模型与多目标策略研究[D];山东师范大学;2011年
8 张红娟;变转速泵控差动缸及低能耗注塑机技术研究[D];太原理工大学;2011年
9 张洪阳;永磁风力发电机分布式直流并网变流器的研究与实现[D];沈阳工业大学;2011年
10 郝瑞参;磁性液体微压差传感器的理论及实验研究[D];北京交通大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 冯小冬;基于模糊PID控制的呼吸机压力控制研究[D];南京医科大学;2010年
2 汪鹏飞;基于DSP的铜材连铸水平牵引变频调速控制系统研究[D];安徽工程大学;2010年
3 汪步云;水下作业机械手抓取力伺服控制的研究[D];安徽工程大学;2010年
4 邵建桥;液压混合动力汽车能量再生系统特性仿真研究[D];山东科技大学;2010年
5 岳光亮;基于液压制动行星调速软起动系统的研究设计[D];山东科技大学;2010年
6 高丽丽;大功率电动汽车多功能智能快速充电机的研究[D];山东科技大学;2010年
7 张钢岭;改善永磁接触器动态分断过程的方法研究[D];山东科技大学;2010年
8 翟清震;电流型Z源逆变器主电路控制策略研究[D];山东科技大学;2010年
9 檀庭跃;智能控制算法在倒立摆系统中的应用研究[D];山东科技大学;2010年
10 朱颀;碘化锌溶液浓缩装置的设计[D];长春理工大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陆爽,侯跃谦;二阶系统性能参数的研究[J];长春大学学报;2002年01期
2 高军,黎辉,杨旭,王兆安;基于PID控制和重复控制的正弦波逆变电源研究[J];电工电能新技术;2002年01期
3 李俊林,熊健,康勇;逆变器数字多环控制技术研究[J];电工电能新技术;2004年04期
4 舒为亮,张昌盛,段善旭,康勇;逆变电源PI双环数字控制技术研究[J];电工电能新技术;2005年02期
5 蔡昆,李耀华,胜晓松,谢孟,王平;高性能单相电压源逆变器的输出控制[J];电工技术学报;2005年01期
6 熊健;周亮;张凯;史鹏飞;;一种高性能的单相逆变器多环控制方案[J];电工技术学报;2006年12期
7 丁新平;钱照明;崔彬;彭方正;;适应负载大范围变动的高性能Z-源逆变器[J];电工技术学报;2008年02期
8 周洁;逆变电源的数字控制技术[J];电焊机;2004年12期
9 张东纯,曾鸣,苏宝库;重复控制系统的收敛速度分析[J];电机与控制学报;2002年01期
10 汪东;邓焰;何湘宁;胡炳孝;;逆变电源并联技术的现状与发展[J];电力电子;2007年03期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 彭力;基于状态空间理论的PWM逆变电源控制技术研究[D];华中科技大学;2004年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 魏金成,张祖媛;永磁式无刷直流电动机调速性能分析与优化[J];四川工业学院学报;1999年02期
2 章跃进;谢国栋;;电压型逆变器供电三相异步电机瞬态过程仿真[J];电工技术学报;1991年03期
3 石媛;李明勇;胡传西;方华松;;逆变器SHEPWM的数学模型及其开关角计算方法[J];舰船科学技术;2010年08期
4 张智娟;晋晓菲;李和明;彭咏龙;;感应加热电压型逆变器负载匹配的研究[J];华北电力大学学报(自然科学版);2010年05期
5 韩伟德;电压型逆变器变频电源的实用设计问题[J];电机电器技术;1982年02期
6 黎英;黄章;;微处理机控制的交流电动机矢量控制变频调速系统[J];电气传动;1988年01期
7 陶生桂;乌正康;邵丙衡;;三点式逆变器[J];机车电传动;1992年04期
8 张立伟,温旭辉,刘钧,陈桂兰;一种新颖的分段连续控制SVPWM过调制算法[J];中小型电机;2005年07期
9 邓鹏毅;王丛岭;;AVR实现的SVPWM变频调速系统研究[J];中国测试技术;2006年02期
10 马志文;郑琼林;林飞;;具有全调制范围的空间矢量脉宽调制算法研究[J];北京交通大学学报;2007年02期
中国重要会议论文全文数据库 前2条
1 史世杰;张根现;马星河;;有源动态无功补偿和谐波治理装置在煤矿供电系统中的应用[A];煤矿机电一体化新技术2011学术年会论文集[C];2011年
2 马文忠;张红梅;张伟;李耀荣;王志;吴海波;;基于SVPWM的优化Z源逆变器控制方法研究[A];2011中国电工技术学会学术年会论文集[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前9条
1 张智娟;高频感应加热电压型逆变器功率控制研究[D];华北电力大学(河北);2010年
2 亓迎川;电压型逆变器分布式控制并联关键技术研究[D];武汉理工大学;2010年
3 胡文华;大容量400Hz中频逆变电源波形质量控制技术研究[D];华中科技大学;2010年
4 丁士启;冶金用大电流高频开关电源技术研究[D];湖南大学;2012年
5 肖飞;直驱式永磁同步风力发电变流器若干关键技术研究[D];浙江大学;2013年
6 程如岐;基于Z拓扑的光伏并网逆变器研究[D];南开大学;2010年
7 常国祥;电流型多电平逆变器控制策略及其数字化设计方法研究[D];沈阳工业大学;2010年
8 刘述喜;三电平逆变器供电的感应电机直接转矩控制系统的研究[D];重庆大学;2010年
9 沈坤;三相逆变器及其并联系统预测控制研究[D];湖南大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李丹丹;基于模糊控制电压型逆变器的研究[D];华北电力大学;2013年
2 何全艺;单相电压型逆变器的研制及并联控制技术研究[D];广西师范大学;2012年
3 刘文;电压型逆变器控制系统设计的可视算法研究[D];南昌航空大学;2011年
4 彭军;三相交流电机SPWM变频调速系统设计及研究[D];电子科技大学;2005年
5 邱涛;基于DSP的双PWM变频调速系统研究[D];广东工业大学;2006年
6 邓鹏毅;交流感应电机SVPWM变频调速系统的研究[D];电子科技大学;2005年
7 朱军;五相异步电机变频调速系统控制方法研究[D];华中科技大学;2006年
8 庄岩;铁路单—三相供电系统设计[D];西南交通大学;2011年
9 刘勋;高频感应加热LLC电压型逆变器并联研究[D];华北电力大学;2012年
10 卞华东;SVPWM算法在交流变频空调中的应用与研究[D];山东大学;2007年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026