《航空高压直流供电系统中三相Vienna整流器的控制策略研究》之一——基于新型开关表的Vienna整流器直接电流控制策略

作者： 李颖晖   吴辰   李勐   刘聪   韩建定   雷晓犇   朱喜华   来源： 大电机技术 年份： 2019 文献类型 ： 期刊 关键词： 开关表   Vienna整流器   中点电位平衡   直接电流控制  

描述： 针对三相Vienna整流器中电压矢量选择少,不能同时满足交流电流和中点电位调节需求的问题,提出了一种优先调节交流电流,兼顾调节中点电位的新型开关表设计方法。首先,分析并确定了每个电流扇区的8个电压矢量对交流电流的dq分量(id、iq)、上下电容电压差的影响;然后,根据上述分析结论,在开关表的设计中,利用对交流电流影响相同,对中点电位影响相反的一对冗余小矢量代替了传统开关表中对应调节目标的电压矢量,在保持交流电流调节能力的前提下提高了中点电位的调节能力;最后借助仿真和实验平台验证了该新型开关表的有效性,结果表明设计的新型开关表具有良好的交流电流和中点电位调节能力。

《航空高压直流供电系统中三相Vienna整流器的控制策略研究》之一——基于新型开关表的Vienna整流器直接电流控制策略

作者： 李颖晖   吴辰   李勐   刘聪   韩建定   雷晓犇   朱喜华   来源： 大电机技术 年份： 2019 文献类型 ： 期刊 关键词： 开关表   Vienna整流器   中点电位平衡   直接电流控制  

描述： 针对三相Vienna整流器中电压矢量选择少,不能同时满足交流电流和中点电位调节需求的问题,提出了一种优先调节交流电流,兼顾调节中点电位的新型开关表设计方法。首先,分析并确定了每个电流扇区的8个电压矢量对交流电流的dq分量(id、iq)、上下电容电压差的影响;然后,根据上述分析结论,在开关表的设计中,利用对交流电流影响相同,对中点电位影响相反的一对冗余小矢量代替了传统开关表中对应调节目标的电压矢量,在保持交流电流调节能力的前提下提高了中点电位的调节能力;最后借助仿真和实验平台验证了该新型开关表的有效性,结果表明设计的新型开关表具有良好的交流电流和中点电位调节能力。

《航空高压直流供电系统中三相Vienna整流器的控制策略研究》之二——基于模糊幂次趋近律的双闭环滑模控制策略研究

作者： 吴辰   李颖晖   李勐   韩建定   雷晓犇   朱喜华   刘聪   来源： 大电机技术 年份： 2019 文献类型 ： 期刊 关键词： 滑模控制   Vienna整流器   幂次趋近律   中点电位平衡  

描述： 针对传统的幂次趋近律在远离滑模面时趋近速度较小的问题,提出了一种基于模糊幂次趋近律的双闭环滑模控制策略。通过建立模糊规则,使趋近律的幂次能够根据系统状态进行相应调节,保证了其在远离和接近滑模面时均能保持较高的趋近速度。通过对广义滑模条件和到达时间有界的证明,从理论上证明了该趋近律能够使系统在有限时间内到达参考值;在此基础上,将幂次趋近律应用到Vienna整流器的控制闭环中,内、外环分别采用了直接电流控制和输出电压控制,且为提高中点电位的调节能力,将上下电容电压值均作为输入量加入到外环控制器中;仿真和实验结果表明,相比传统的PI控制策略,该滑模控制策略具有更好的动态、稳态和鲁棒性能,中点电位调节能力也显著提高。

《航空高压直流供电系统中三相Vienna整流器的控制策略研究》之三——电网不平衡时Vienna整流器的滑模控制策略和稳定工作条件

作者： 李颖晖   吴辰   李勐   朱喜华   刘聪   刘远飞   谢喜太   来源： 大电机技术 年份： 2019 文献类型 ： 期刊 关键词： 滑模控制   电网不平衡   负序分量   Vienna整流器  

描述： 针对电网不平衡的问题,提出了一种基于滑模控制的抑制有功功率二次谐波的策略。首先,通过公式分序法提取了交流侧电压、电流的正负序分量,并推导了电网不平衡时瞬时功率的计算方法;在此基础上,根据抑制有功功率二次谐波的要求,改进了电网平衡时的双闭环滑模控制策略,并根据空间矢量调制的特点和交流侧电流、参考电压的位置关系,确定了上述控制策略下Vienna整流器的稳定工作条件。仿真和实验结果表明,当电网不平衡度和正负序电压初相位满足稳定工作条件时,Vienna整流器的交流侧电流能够保持正弦化,且谐波含量较低。

航空高压直流供电系统中三相Vienna整流器的控制策略研究》之四——连续和断续模式下Buck变换器的滞环滑模控制设计

作者： 吴辰   李颖晖   刘远飞   朱喜华   刘聪   韩建定   谢喜太   来源： 大电机技术 年份： 2019 文献类型 ： 期刊 关键词： 性能分析   滑模控制   滞环   Buck变换器  

描述： 为提升Buck变换器的工作性能,降低其作为电子负载对Vienna整流器的不利影响,提出了一种在连续和断续工作模式下的滞环滑模控制策略。首先,设计了以输出电压误差和其微分值为状态量的滑模面,通过对Buck变换器二阶误差模型的相平面分析,确定了满足广义滑模条件的区域和连续导电模式、断续导电模式的边界及收敛情况;最终通过仿真和实验验证了上述分析的结论。

《航空高压直流供电系统中三相Vienna整流器的控制策略研究》之二——基于模糊幂次趋近律的双闭环滑模控制策略研究

作者： 吴辰   李颖晖   李勐   韩建定   雷晓犇   朱喜华   刘聪   来源： 大电机技术 年份： 2019 文献类型 ： 期刊 关键词： 滑模控制   Vienna整流器   幂次趋近律   中点电位平衡  

描述： 针对传统的幂次趋近律在远离滑模面时趋近速度较小的问题,提出了一种基于模糊幂次趋近律的双闭环滑模控制策略。通过建立模糊规则,使趋近律的幂次能够根据系统状态进行相应调节,保证了其在远离和接近滑模面时均能保持较高的趋近速度。通过对广义滑模条件和到达时间有界的证明,从理论上证明了该趋近律能够使系统在有限时间内到达参考值;在此基础上,将幂次趋近律应用到Vienna整流器的控制闭环中,内、外环分别采用了直接电流控制和输出电压控制,且为提高中点电位的调节能力,将上下电容电压值均作为输入量加入到外环控制器中;仿真和实验结果表明,相比传统的PI控制策略,该滑模控制策略具有更好的动态、稳态和鲁棒性能,中点电位调节能力也显著提高。

《航空高压直流供电系统中三相Vienna整流器的控制策略研究》之三——电网不平衡时Vienna整流器的滑模控制策略和稳定工作条件

作者： 李颖晖   吴辰   李勐   朱喜华   刘聪   刘远飞   谢喜太   来源： 大电机技术 年份： 2019 文献类型 ： 期刊 关键词： 滑模控制   电网不平衡   负序分量   Vienna整流器  

描述： 针对电网不平衡的问题,提出了一种基于滑模控制的抑制有功功率二次谐波的策略。首先,通过公式分序法提取了交流侧电压、电流的正负序分量,并推导了电网不平衡时瞬时功率的计算方法;在此基础上,根据抑制有功功率二次谐波的要求,改进了电网平衡时的双闭环滑模控制策略,并根据空间矢量调制的特点和交流侧电流、参考电压的位置关系,确定了上述控制策略下Vienna整流器的稳定工作条件。仿真和实验结果表明,当电网不平衡度和正负序电压初相位满足稳定工作条件时,Vienna整流器的交流侧电流能够保持正弦化,且谐波含量较低。

航空高压直流供电系统中三相Vienna整流器的控制策略研究》之四——连续和断续模式下Buck变换器的滞环滑模控制设计

作者： 吴辰   李颖晖   刘远飞   朱喜华   刘聪   韩建定   谢喜太   来源： 大电机技术 年份： 2019 文献类型 ： 期刊 关键词： 性能分析   滑模控制   滞环   Buck变换器  

描述： 为提升Buck变换器的工作性能,降低其作为电子负载对Vienna整流器的不利影响,提出了一种在连续和断续工作模式下的滞环滑模控制策略。首先,设计了以输出电压误差和其微分值为状态量的滑模面,通过对Buck变换器二阶误差模型的相平面分析,确定了满足广义滑模条件的区域和连续导电模式、断续导电模式的边界及收敛情况;最终通过仿真和实验验证了上述分析的结论。