吴昊天[1]（2021）在《基于永磁风机并网技术的微电网优化运行研究》文中进行了进一步梳理能源是人类社会发展的重要要素,在降低温室气体二氧化碳排放已经成为全球共识的情况下,作为清洁能源的风能是各国开发的重点领域之一。将风能转化为可以利用的电能涉及到了风力发电技术。风力发电技术包括风力机的设计、变频技术、电机电子技术和芯片控制技术等。现阶段,因风力发电具有很高的间歇性和不稳定性,为了最大限度地利用风能资源,降低风电对电网带来的不利影响,电力电子化的风电并网及相关系统的优化运行控制正在成为人们研究的热点,其中基于柔性直流输电技术的多端直流微电网系统和基于大容量储能技术的交流微电网系统是风电并网和风能利用的两种有效途径。本文围绕永磁直驱风机的拓扑结构及数学模型、永磁风机的交流并网控制策略、永磁风机交流接入的交流微电网优化运行研究、永磁风机直流并网控制策略、永磁风机直流接入的多端直流微电网优化运行研究等问题展开研究,主要创新工作如下:（1）永磁风机的交流并网控制策略改进本文基于“不可控整流器+Boost升压斩波电路+三相电压型PWM逆变器”的永磁风机拓扑结构,深入阐述了机侧的最大功率跟踪控制（MPPT）原理和网侧的双闭环控制原理;针对机侧的最大功率跟踪控制,提出了“转速外环电流内环”的双闭环控制策略;针对网侧主流的“电压外环电流内环”双闭环并网控制策略,通过对控制算法的改进,提高永磁风机的交流并网控制性能,达到以下三个交流并网的目标:1)减少电流谐波,提高动态响应速度;2)实现有功量与无功量的解耦,达到单位功率因数并网和直流母线电压的稳定输出;3)提高系统的控制精度、抗干扰能力和鲁棒性。（2）基于永磁风机交流并网的交流微电网优化运行本文基于含有风电、可调度分布式发电（柴油发电机）、储能系统和局部负荷的交流微电网,根据当前新的主流智能算法,提出一种新的高效的电力管理方法,并采用适当的预测技术来处理微电网中风能和电能消耗的不确定性。提出的能源管理优化目标旨在使微电网在燃料、运行和维护以及主电网电力进口方面的支出最小化,同时最大限度地利用微电网对上游电网的能源输出。本文立足于交流微电网的优化运行研究,以最优运行成本为控制目标,提出了一种基于混合启发式群优化算法的交流微电网优化运行控制策略。首先,依据各分布式发电单元的运行特性建立各分布式发电单元的等效数学模型,进而清晰地表述交流微电网的运行控制过程和各种模态的切换;其次,在建立各等效模型的基础之上,建立交流微电网优化运行的目标函数;再次,依据各分布式单元的特性列出目标函数的约束条件;此外,运用本文提出的混合启发式群优化算法,在约束条件下求解该交流微电网的目标函数,得出各分布式电源的具体出力和投切状态;最后,将本文提出的运行控制策略在一个具体案例上进行仿真,同时与传统PS算法的仿真结果进行对比,进行仿真分析。（3）基于柔性直流输电技术的永磁风机直流并网控制策略本文基于VSC换流站的控制策略分析,提出了一种基于VSC-HVDC的永磁风机直流并网的控制策略;首先,建立了一个三端的永磁风机直流并网系统,包括永磁风机侧和两个交流侧;然后,基于三端直流并网系统提出了一种三层控制策略,包括系统级、换流站级和换流器阀级。对于风机侧的换流站控制,利用改进PR控制可以无静差跟踪的特点,将传统的定交流电压单环控制改造为“电压外环PR-电流内环解耦”的双闭环控制,解决了风机侧交流电压畸变时,VSC换流站对称性故障穿越的难题。（4）基于永磁风机直流并网的多端直流微电网优化运行控制本文立足于风电机组参与功率调节时直流微电网试验平台的优化运行,以微电网智能多代理技术和隔离型双向全桥DC-DC储能技术为基础,设计一种新的并网运行优化控制策略。首先,建立了六端直流微电网系统的模型,研究各端口的数学模型及控制策略;其次,以直流微电网的优化运行和故障穿越为控制目标,以微电网智能多代理技术和隔离型双向全桥DC-DC储能技术为基础,设计了一种新的直流微电网并网运行控制策略和一种新的直流微电网故障穿越控制策略,实现了对风力发电机组出力波动的有效控制和多端直流微电网的稳定运行,保证了直流微电网内负荷的稳定供电和成本优化;最后,在“直流微电网试验平台”上进行仿真验证和故障运行研究,验证新的直流微电网并网优化控制策略和故障穿越控制策略是否可以有效地协调和控制直流微电网的稳定运行,同时最大限度地利用风能资源。
徐俊华[2]（2021）在《分数阶PWM整流器与逆变器的建模、分析与控制》文中研究指明分数阶微积分的发展,为控制系统的拓扑构建、数学建模、工作特性分析与控制器设计开辟了新的途径和提供了新的方法。电力电子变换器在现代电能的生产、传输、使用等各个环节发挥着越来越重要的作用。电感和电容是电力电子变换器中的关键元器件,主要用于电能存储和滤波,它们的特性会对电力电子变换器的动、静态性能产生决定性的影响。传统的电力电子变换器的建模、分析与控制都是基于整数阶电感和整数阶电容的,然而,近年来越来越多的研究表明电感和电容本质上是分数阶的,而且不断有学者提出指定阶次的分数阶电感和分数阶电容的设计、制造方法。电感和电容的分数阶化,使电力电子变换器在拓扑构建、数学建模、工作特性分析以及控制器设计等研究方面发生了变革,形成了新的发展方向。目前关于分数阶电力电子变换器的研究主要集中在DC/DC变换器,而对于涉及交流电的AC/DC变换器和DC/AC变换器的研究尚处于起步阶段,还有很多理论和应用问题需要解决。在此背景下,本文将分数阶电感和分数阶电容引入传统电压型PWM整流器（voltage source PWM rectifier,VSR）和电压型PWM逆变器（voltage source PWM inverter,VSI）,构建分数阶VSR（fractional-order VSR,FOVSR）和分数阶VSI（fractional-order VSI,FOVSI）的主电路,并进一步研究它们的建模、分析与控制问题。首先,研究了单相FOVSR的建模、分析与控制问题。借助Caputo型分数阶微积分这一强有力工具,建立了单相FOVSR的开关函数模型,并将整数阶交流系统的旋转坐标变换扩展到分数阶交流系统,通过构建虚拟变量建立了单相FOVSR的同步旋转坐标系（简称dq坐标系）模型。在此基础上,将整数阶系统的相量法推广应用于分析FOVSR的交流侧正弦稳态关系,总结出了FOVSR的四象限运行向量图,并推导出了瞬时功率和直流电压的二次纹波分量的表达式,分析了PWM脉冲引起的交流侧和直流侧高频脉动分别随分数阶电感阶次和分数阶电容阶次变化的情况。为了控制单相FOVSR的稳定运行,提出了单相FOVSR的瞬态电流PIλ控制器和dq坐标系下的双闭环前馈解耦PIλ控制器,并引入差分进化算法对分数阶控制器进行优化设计。数字仿真验证了理论推导的正确性和控制器设计的有效性。随后,研究了三相FOVSR的建模、分析与控制问题。在建立三相FOVSR的三相静止坐标系（简称abc坐标系）模型的基础上,实现了三相分数阶交流系统的abc坐标系到两相静止坐标系（简称DQ坐标系）、DQ坐标系到dq坐标系的坐标变换,首次建立了三相FOVSR的DQ坐标系模型和dq坐标系模型,并给出了它们的结构框图。为了实现有功和无功的独立调节,提出了dq坐标系下三相FOVSR的双闭环前馈解耦PIλ控制方法。数字仿真验证了双闭环前馈解耦PIλ控制的有效性,同时表明PIλ控制可以实现比PI控制更优的控制效果。接着,研究了单相FOVSI的建模、分析与控制问题。针对交流侧采用分数阶LCL（fractional-order LCL,FOLCL）滤波器的单相FOVSI,先后建立了静止坐标系模型和dq坐标系模型。同时系统地研究了FOLCL滤波器的频率特性,推导了FOLCL滤波器产生谐振的条件以及谐振频率和对数幅频特性渐近线斜率的计算公式,分析了相位交界频率与增益交界频率的变化规律,发现了FOLCL滤波器的五个重要的工作性质,其中的“谐振性质”揭示了FOLCL滤波器存在谐振的充要条件是分数阶电感阶次与分数阶电容阶次之和等于2,这为有效地避开FOLCL滤波器的谐振点提供了理论依据。对于有谐振尖峰的单相FOVSI,提出了有电容电流反馈的瞬态电流PIλ控制;而针对无谐振尖峰的单相FOVSI,提出了无电容电流反馈的瞬态电流PIλ控制,简化了控制器结构。为了消除电网背景谐波对并网逆变器的影响,还推导了单相FOVSI的分数阶电网电压前馈辅助控制策略。数字仿真验证了理论推导的正确性和控制器设计的有效性。最后,研究了三相FOVSI的建模、分析与控制问题。先后建立了三相FOVSI的abc坐标系模型、DQ坐标系模型和dq坐标系模型,并在此基础上提出了三相FOVSI的DQ坐标系PIλ控制器和dq坐标系PIλ控制器,前者控制结构相对简单,但有功和无功存在稳态误差;后者控制结构相对复杂,但可以实现对有功和无功的直接控制,基本消除有功和无功的稳态误差。此外,通过数字仿真发现并网电流PIλ控制在给定值跟踪精度、谐波占比、有功和无功调节等性能指标方面均优于PI控制。总体而言,本文将VSR和VSI的电路、建模、分析以及控制从整数阶扩展到分数阶,拓展了VSR和VSI的概念和范畴,形成了“分数阶对象+分数阶控制”的全分数阶AC/DC和DC/AC电力电子变换器架构。特别是成功的将旋转坐标变换从整数阶交流系统扩展到分数阶交流系统,为电气工程领域的分数阶建模开辟了新的方法。相比于传统的VSR和VSI,由于分数阶阶次的引入,FOVSR和FOVSI具有更灵活、丰富的运行特性,而通过合理的选择电感阶次和电容阶次,可以设计出性能更优良的FOVSR和FOVSI。
包伟栋[3]（2021）在《微电网风光互补发电系统研究》文中研究表明自然界中丰富的风能、太阳能资源存在较强的互补关联性,太阳能、风能互补式发电系统就是深入挖掘两者之间的联系。本文探讨了偏远地区户用风光互补发电系统的发电来源,分析了其相对优势,总结了国内外的研究现状。本文围绕光伏发电系统控制方案、风力发电系统控制方案、风光互补逆变器方案及电能配比问题展开研究。针对光伏发电系统,首先阐释述了光伏电池的基本原理,建立了光伏电池的数学模型,对光伏电池阵列的伏安特性进行分析,重点对光伏电池的最大功率点跟踪（Maximum power point tracking,MPPT）研究现状与相关算法进行研究,总结了相互间的优缺点,并提出采用电导增量MPPT法作为光伏发电系统的控制方案。针对风力发电系统,以风力机与直驱式永磁同步发电机（Direct drive permanent magnet synchronous generator,D-PMSG）为研究对象,分析了风力机的输出特性并阐述了其工作原理,给出风力机的数学模型。接着阐述了风力发电系统的几种常规最大功率追踪算法的基本原理,并分析了各自算法的优势和缺点。本文在常规爬山算法的基础上,针对常规爬山算法输出会出现的波形抖动较大的问题,提出了一种基于滑模控制器的改进型爬山法,并将常规爬山法与改进型爬山法的仿真波形进行对比,从而论证了该方法的有效性与优越性。针对传统电压型PWM逆变器并网时存在有功功率和无功功率曲线振荡的问题,提出了基于模糊算法的改进型双闭环控制,最后在Matlab中建立模型并仿真,将输出波形与传统PI控制的双闭环控制做对比,明显消除并网时输出有功功率和无功功率输出不稳定的问题。针对风能发电系统与光伏发电系统能量配比的问题,本文提出基于最优潮流控制理论,设计了风光互补发电系统的代价函数,并且找到了在风光互补发电系统同时给负荷供电时,代价函数有一个极小值,在该极小值所对应的光伏系统与风电系统的有功输出,即可让系统处于发电成本最低,无功损耗最小和并网馈电利益最大化的最优状态。
刘晓燕[4]（2021）在《基于差分进化算法的PWM逆变器特定消谐技术的研究》文中研究说明在电力电子技术日益精进的21世纪,逆变器作为电力电子装置中核心的一员,被广泛应用在日常生活中,大到直流输电系统,小到生活照明。但同时,它本身所带来的谐波问题也不容忽视,于是消除这些谐波就成了逆变器研究的重要部分。常用的消除谐波的技术有很多,本文对多种PWM技术分别进行阐述,重点讨论其中的特定消谐技术。首先,分别对三种不同结构的电压型逆变电路的单极性、双极性输出电压波形进行傅里叶分析,通过确定要消除的谐波建立简化的傅里叶级数,经过简化后得到非线性超越方程组,研究特定消谐技术的难点就是找到适合的算法求解这个方程。其次,牛顿迭代法是解决上述问题的方法之一,使用时必须有良好的初始值;遗传算法、差分进化算法都可以随机选取初值,把非线性超越方程组分别用牛顿迭代法、遗传算法、差分进化算法进行求解可以得到开关角。而本文主要研究差分进化算法在特定消谐技术中的应用,并以典型的三相电压型逆变电路为例,通过选取合适的变异算子、交叉算子以及评价函数进行MATLAB编程去求解开关角,在此种算法下,进行Simulink建模以及仿真分析,观察到输出电压、电流的波形良好,谐波消除情况也符合理论,证明差分进化算法在特定消谐技术中的可行性。然后,对差分进化算法下的特性消谐技术,研究了其在不同阻感性负载下的谐波畸变率,并找出在不同情况下使逆变器输出电流受谐波影响最小的办法。再把牛顿迭代算法、遗传算法求得的开关角数据载入仿真模型进行仿真,比较以上提到的三种算法的阻感性负载仿真结果,最终证明无论是对低次谐波的抑制情况,还是计算速度,差分进化算法都是效果最好的,说明了基于差分进化算法的特定消谐技术在实际应用中具有一定的参考价值。最后,分别对正弦PWM技术、空间矢量PWM技术应用于典型的三相电压型逆变电路进行了建模及仿真,并计算比较3种不同消谐技术的谐波消除情况以及直流电压利用率,证明了特定消谐技术消除低次谐波的效果是三种PWM技术中最好的,基于差分进化算法的特定消谐技术仿真所得出的直流电压利用率也是最高的,这为提高直流电压利用率提供了新思路。
陈龙龙[5]（2020）在《印制电子喷印机工作台结构及控制参数的优化设计》文中进行了进一步梳理印制电子喷印技术具有高效、低耗、环保等优点,被广泛应用于印制电路板（Printed Circuit Board,PCB）的生产。工作台是印制电子喷印机的核心部件,其运动稳定性和定位精度是影响PCB生产质量的主要因素。目前,喷印机工作台的设计主要凭借工程师的经验,结构性能难以满足设计要求;此外喷印机工作台的直线电机驱动方式增加了伺服系统的控制难度。因此,对喷印机工作台结构及控制参数进行优化设计,对提高印制电子喷印机的喷印质量具有重要意义。论文在建立喷印机工作台分析模型的基础上,对其机械结构及控制参数进行优化设计,并运用机电联合仿真技术,验证了优化结果的可行性。主要研究内容与结论如下:（1）介绍了喷印机的工作原理,应用Siemens NX建立了喷印机工作台的结构模型,并在ANSYS中建立有限元模型,进行了静动态特性分析。明确了结构的薄弱环节,为后续结构优化设计奠定了基础;（2）基于ISIGHT平台集成Siemens NX和ANSYS,以减重和提高静动态性能为优化目标,采用优化拉丁超立方法对设计变量进行灵敏度分析,利用多目标遗传算法NSGA-II对喷印机工作台结构进行了优化设计。优化结果表明,喷印机工作台重量减轻33.62%,最大变形降低44.13%,而且一阶固有频率由43.34Hz提高到75.93Hz,有效避开了电机引起的共振区;（3）在分析伺服系统三闭环控制结构的基础上,对控制系统进行了电流环、速度环和位置环建模,通过MATLAB/Simulink进行了由内向外的仿真分析与参数整定。设计了一种能够实时修正PID参数的模糊PID控制器,以期优化伺服控制系统性能。仿真结果表明,与常规PID相比,模糊PID不仅具有更快的响应速度,而且抗干扰能力更强,改善了系统的动态性能和稳态精度;（4）通过ADAMS与MATLAB/Simulink的联合接口,将上述建立的机械系统模型与控制系统模型有机连接起来,构建了机电联合仿真平台,并将联合仿真结果与真实样机运动轨迹进行对比。结果表明,本文的优化结果有效提高了喷印机工作台的运动稳定性和定位精度。
李晓龙[6]（2020）在《基于免疫算法的特定消谐技术研究》文中认为近几十年以来,随着材料技术和工艺不断提升,电力电子器件得到了飞速发展和进步。电力电子器件的发展推动电力电子技术不断前进,使其在各个领域中得到广泛应用。各种电力电子装置使生产效率、生活质量不断提升,但同时也带来了谐波问题。本文对应用于单相半桥、单相全桥以及三相桥式电压型逆变器的特定消谐技术进行了理论分析、仿真研究和实验研究。目前去除谐波的手段有很多,其中特定消谐技术是一种高效的方法。采用何种方法能够高效、快速求解特定消谐非线性超越方程组成为研究特定消谐技术的一个关键问题,传统方法是采用牛顿迭代、三角函数变换等方法求解。本文提出将智能算法—免疫算法应用到特定消谐技术中。首先,给出了单相半桥、单相全桥以及三相桥式PWM电压型逆变器拓扑结构的单极性、双极性输出电压波形的特定消谐数学模型。基于实例给出了如何将牛顿迭代算法以及粒子群算法应用到求解特定消谐技术的开关角。其次,分析了如何将免疫算法应到特定消谐技术中进行开关角的求解。设计了免疫操作中免疫算子的编码方式并为其赋值,设计了免疫算法关于特定消谐技术的亲和度函数,探讨了在给定范围内各算子之间如何配合完成对待求开关角的全局寻优。再次,采用不同PWM控制技术以及基于不同算法的特定消谐技术以双极性三相桥式电压型逆变器为仿真对象针对不同负载进行仿真试验。在同等条件下对仿真所得输出波形进行频谱分析,观察逆变器输出波形的特点,分析逆变器输出波形的总谐波情况、拟消除谐波的消除情况。通过仿真实验查看实验结果得出了采用不同PWM控制技术时双极性三相桥式电压型逆变器输出电压波形的直流电压利用率的异同,为提高直流电压利用率提供新方法。最后,设计了具有同步变频变压功能的特定消谐式变频器,其主要分为控制电路和主电路两大模块。控制电路由模数转换器、压频变换器、循环加法计数器以及数据存储器等组成,主电路由整流器、逆变器和保护电路组成。逆变器采用以智能功率模块IPM为主体的三相桥式电压型逆变器。通过以上硬件电路设计及调试实现了特定消谐式变频器,进而验证了基于免疫算法的特定消谐技术的正确性及实用性。
李大鹏[7]（2018）在《重复控制及其在单相桥式逆变器上的验证研究》文中研究说明重复控制作为一种先进控制技术,可以用来跟踪周期信号和抑制周期性扰动。此理论具有结构简单、易于应用的优点,因此被广泛地应用于周期信号跟踪场合,常被用在磁盘驱动器、不间断电源、并网逆变器、有源滤波等实际场合中。重复控制在逆变器控制当中应用尤为广泛。因此研究改进现有重复控制方法意义重大。虽然重复控制研究已经取得了很大的成果,但重复控制也有以下需要改进的地方:（1）改进现有重复控制相位超前方法使得控制系统获得更好的性能;（2）如何改进现有高阶重复控制系统控制性能。本文对重复控制相位超前以及如何提高二阶重复控制系统性能进行了深入研究,具体研究内容如下:首先介绍了重复控制、高阶重复控制的基本原理;并介绍了一种无穷阶重复控制降阶的数学方法;对重复控制系统常用控制结构,重复控制系统稳定性进行了分析;并对重复控制系统相位补偿的意义及现有相位补偿方法进行了分析说明;此外还分析了重复控制对于信号周期变化导致跟踪性能下降的原因,同时介绍了目前常用的重复控制抗频率变化方法。其次针对目前重复控制系统相位补偿的方法进行介绍并分析了现有方法的优缺点,提出了一种近似相位超前相位补偿方法,补偿方法采用两个不同线性相位超前的线性组合,相对线性相位超前来说,可以的更好拟合控制对象模型相位曲线逆,可以提高系统的稳定性、稳态性能和暂态性能。本文详细分析了近似相位超前重复控制系统的稳定性条件,并通过优化方法来设计近似相位超前参数,重复控制增益参数。本文将近似相位超前重复控制应用到独立逆变器控制当中,介绍了系统参数的设计方法和设计过程。并通过仿真和实验验证方法的有效性和相对于线性相位超前重复控制的优越性。仿真和实验结果表明近似相位超前方法相对于线性相位超前来说,可以提高重复控制系统的稳态性能和暂态性能。针对高阶重复控制系统相位超前方法进行了研究,说明了现有高阶重复控制相位补偿方法的不足。分析了相位超前高阶重复控制参数设计并不能通过试凑法来设计的原因。本文提出了近似相位超前二阶重复控制,对近似相位超前二阶重复控制系统稳定性进行了详细的分析和研究,并提出了通过优化来求解系统参数的方法。近似相位超前二阶重复控制通过在独立逆变器中的仿真和实验来验证方法的有效性,仿真和实验结果表明近似相位超前二阶重复控制相对线性相位超前二阶重复控制而言,可以提高系统的稳态和暂态性能。由于二阶重复控制具有抗中间频率干扰特性,本文将其应用到并网逆变器中来提高逆变器输出电流电能质量。文中通过优化设计方法来获得线性相位超前二阶重复控制系统参数,并通过在单相并网逆变器中的仿真和实验来验证方法的有效性和相对于常规重复控制的优越性。最后本文首次分析了二阶重复控制与比例积分/惯性环节、多谐振多准谐振之间的关系;给出了二阶重复控制抗频率变化时权重系数取值范围,提出了二阶重复控制与正比例控制器相结合的方法以增强控制系统的暂态稳态性能,并通过在单相并网逆变器上的仿真和实验来验证方法的有效性和优越性。
郑丽娜[8]（2018）在《PWM驱动电机系统共模电压抑制的分析与研究》文中研究表明脉冲宽度调制技术在变频器中应用广泛,随着开关频率的提高,以及人们对整体控制性能要的要求越来越高,变频器中的一些负面影响也引起了人们的重视。PWM驱动电机系统工作时在电机中性点会产生共模电压,长期作用下,会减少电机寿命,并对其他的设备产生电磁干扰。因此,对共模电压的研究具有十分重要的意义。本文从PWM驱动电机系统在电机三相绕组中性点产生共模电压的原理出发,对共模电压的产生原因、特点以及传输路径做出分析,对已有国内外抑制共模电压的策略进行了调研,由于硬件抑制方法需要增加额外的设备,或拓扑改变需要硬件的再设计,比较麻烦、复杂,软件方法相对具有成本低、避免使原系统复杂以及可移植性高的优点,所以本文主要从软件的角度对这一课题进行了研究。在此基础上,分析了两类典型的无零矢量脉冲宽度调制的方法NSPWM和AZSPWM,通过仿真实现了在仿真软件MATLAB中的搭建。根据两种方法的优缺点以及应用范围,提出了在不同调制区分别采取不同调制方式的策略。针对AZSPWM存在的两相桥臂同时开关时死区引起的共模电压幅值增大的现象,采用基于扩展卡尔曼滤波的方法对死区进行了补偿。从另外一个角度出发,考虑到随机PWM策略可以将谐波能量扩展到宽频率范围,介绍了几类较为成熟的随机PWM调制策略,并通过仿真证明了随机PWM的功能,存在的缺点是虽然谐波能量被分散开,最大谐波幅值有所下降,但对基波幅值、总谐波失真THD等几乎没有改善。本文提出采用遗传算法,以开关频率为染色体对随机载波频率PWM方法进行了优化,通过仿真分析验证了该方法可以有效减小输出电压的总谐波失真THD,并且增强了基波能量。为了验证算法的正确性,以永磁同步电机为例,在MATLAB/Simulink中搭建了 PWM驱动永磁同步电机的模型,用S函数编写了控制算法,实现了新型抑制共模电压策略,并对基于调制区的无零矢量PWM抑制策略进行了实验验证。
钱湘萍[9]（2011）在《同步加速器磁场电源的数字调节器研究设计》文中研究指明兰州重离子冷却储存环是国家重大科学工程,磁场电源系统是CSR控制系统中重要的一部分。磁场电源为离子同步加速器的磁极提供电源。为保证磁场与离子的注入、引出严格同步,需要快速响应的近似无滞后的脉冲电流源。本文主要是应用现代控制理论,对磁场电流源系统进行控制,使得其输出的无滞后性能得到提高。用现代控制的理论,建立了电流源的状态变量模型。用二次型最优化的方法,使电源输出电流的跟踪性能得到提高。并用遗传算法的方法,寻找二次型优化的加权矩阵,从而得到最优的反馈常数矩阵。在MATLAB里进行仿真,并比较了优化和没有优化的模型的输出结果。引入状态观测器,将上述遗传算法获得的反馈常数带入状态观测器中。并获得一种新的状态观测器的离散方法,在MATLAB里仿真其优化效果。在FPGA中,实现了两种控制算法,一种是将获得的最优反馈系数直接用于被控的状态反馈,另一种是基于状态观测器的反馈。由于反馈调节中用的乘法器多,所以,为了加快反馈的速度,设计了快速的乘法器,并且整个系统中有多个乘法器并行运行,从而获得了快速的反馈调节功能。
贺冬梅,刘楷锋[10]（2009）在《遗传算法在电力电子电路控制参数优化中的应用》文中研究指明本文综述了遗传算法在电力电子电路控制参数中各个方面的应用情况,主要包括PWM控制参数优化、SHEPWM参数优化、交流斩波控制参数优化以及遗传算法与其他方法相结合的应用,详细分析了各种应用的核心问题,为遗传算法在电力电子电路控制参数中的进一步应用研究与实现提供一定理论依据。
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状及存在的问题 |
| 1.2.1 永磁风机交流并网控制研究现状 |
| 1.2.2 基于永磁风机交流并网的交流微电网优化运行研究现状 |
| 1.2.3 永磁风力发电系统的直流并网控制研究现状 |
| 1.2.4 基于永磁风机直流并网的多端直流微电网优化运行研究现状 |
| 1.2.5 现有研究存在的问题 |
| 1.3 本文主要工作 |
| 第2章 永磁风机的交流并网技术研究 |
| 2.1 永磁风力发电系统的拓扑结构设计及相关工作原理 |
| 2.1.1 永磁风力发电系统的拓扑结构设计 |
| 2.1.2 永磁风力发电系统机侧风能最大功率跟踪(MPPT)原理 |
| 2.1.3 永磁风力发电系统网侧三相逆变原理 |
| 2.2 永磁风力发电系统机侧整流器控制及设计 |
| 2.2.1 永磁风力发电系统的机侧数学模型 |
| 2.2.2 永磁风力发电系统的机侧控制策略分析 |
| 2.2.3 本文永磁风力发电系统机侧控制策略分析 |
| 2.3 永磁风力发电系统网侧逆变器控制及设计 |
| 2.3.1 永磁风力发电系统的网侧数学模型 |
| 2.3.2 永磁风力发电系统的网侧控制策略分析 |
| 2.3.3 本文永磁风力发电系统网侧控制策略分析 |
| 2.4 系统仿真与分析 |
| 2.4.1 永磁风力发电系统机侧的建模及仿真分析 |
| 2.4.2 永磁风力发电系统网侧的建模及仿真分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 基于永磁风机交流并网技术的交流微电网优化运行策略 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 交流微电网系统框架及微电网等值模型 |
| 3.2.1 交流微电网系统框架 |
| 3.2.2 永磁风力发电系统等值模型 |
| 3.2.3 储能系统等值模型 |
| 3.2.4 柴油发电机模型 |
| 3.3 交流微电网的优化运行策略 |
| 3.3.1 目标函数的确定 |
| 3.3.2 约束条件 |
| 3.3.3 基于混合启发式的蚁群优化算法 |
| 3.4 算例仿真与分析 |
| 3.4.1 交流微电网参数 |
| 3.4.2 启发式蚁群优化算法的仿真分析 |
| 3.4.3 启发式蚁群优化算法与传统PS算法的比较分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 永磁风机的直流并网技术研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 永磁风机模型及水动力性能研究 |
| 4.2.1 永磁风力发电系统模型 |
| 4.2.2 永磁风电机组的水动力性能研究 |
| 4.3 并网VSC换流站建模与控制 |
| 4.3.1 风电场并网VSC换流站模型 |
| 4.3.2 VSC换流站控制策略 |
| 4.4 基于VSC的永磁风力发电直流并网系统及控制 |
| 4.4.1 系统构成 |
| 4.4.2 直流并网系统控制策略 |
| 4.5 系统仿真与分析 |
| 4.5.1 仿真系统参数 |
| 4.5.2 电网侧VSC换流站仿真及分析 |
| 4.5.3 风机侧VSC换流站仿真及分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 基于永磁风机直流并网技术的多端直流微电网优化运行控制 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 直流微电网拓扑结构及各换流器控制 |
| 5.2.1 风机侧换流器建模及控制策略 |
| 5.2.2 储能系统侧换流器建模及控制策略 |
| 5.2.3 光伏侧换流器建模及控制策略 |
| 5.2.4 交流并网侧换流器建模及控制策略 |
| 5.2.5 交流负载侧换流器建模及控制策略 |
| 5.2.6 直流负载侧换流器建模及控制策略 |
| 5.3 含永磁风机的直流微电网并网运行控制系统 |
| 5.3.1 直流微电网并网运行的拓扑结构 |
| 5.3.2 直流微电网运行控制策略 |
| 5.4 系统仿真及实验 |
| 5.4.1 仿真系统参数 |
| 5.4.2 并网运行仿真(降压) |
| 5.4.3 并网运行仿真(全压) |
| 5.4.4 功率平滑控制仿真及实验 |
| 5.4.5 削峰填谷控制实验 |
| 5.4.6 系统故障穿越仿真及实验 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 攻读博士学位期间参加的科研工作 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 分数阶电感和分数阶电容的研究现状 |
| 1.2.2 分数阶控制的研究与应用现状 |
| 1.2.3 分数阶电力电子系统建模与控制研究现状 |
| 1.2.4 研究现状小结 |
| 1.3 本文的主要研究内容 |
| 第二章 分数阶微积分与分数阶控制系统 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 分数阶微积分基础理论 |
| 2.2.1 特殊函数 |
| 2.2.2 分数阶微积分的定义 |
| 2.2.3 分数阶算子的实现方法 |
| 2.3 分数阶控制系统 |
| 2.3.1 分数阶控制系统描述 |
| 2.3.2 分数阶系统的稳定性分析 |
| 2.3.3 分数阶控制器 |
| 2.3.4 分数阶控制器设计 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 单相分数阶PWM整流器的建模、分析与控制 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 单相FOVSR的主电路与数学模型 |
| 3.2.1 单相FOVSR的主电路与静止坐标系模型 |
| 3.2.2 单相FOVSR的同步旋转坐标系模型 |
| 3.3 单相FOVSR的工作特性分析 |
| 3.3.1 单相FOVSR的交流侧稳态特性 |
| 3.3.2 单相FOVSR瞬时功率与二次纹波 |
| 3.3.3 单相FOVSR交流侧的PWM工作波形分析 |
| 3.3.4 单相FOVSR直流侧的PWM工作波形分析 |
| 3.4 单相FOVSR的瞬态电流控制与仿真 |
| 3.4.1 单相FOVSR的瞬态电流控制方法 |
| 3.4.2 基于差分进化算法的分数阶控制器设计 |
| 3.4.3 仿真实验与波形分析 |
| 3.5 同步旋转坐标系下单相FOVSR的控制与仿真 |
| 3.5.1 同步旋转坐标系下单相FOVSR的双闭环前馈解耦PI~λ控制 |
| 3.5.2 仿真实验与波形分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 三相分数阶PWM整流器的建模、分析与控制 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 三相FOVSR的主电路与数学模型 |
| 4.2.1 三相FOVSR的主电路与三相静止坐标系模型 |
| 4.2.2 三相FOVSR的两相静止坐标系模型和同步旋转坐标系模型 |
| 4.2.3 三相FOVSR的开环仿真与分析 |
| 4.3 同步旋转坐标系下三相FOVSR的控制与仿真 |
| 4.3.1 同步旋转坐标系下三相FOVSR的双闭环解耦PI~λ控制 |
| 4.3.2 仿真实验与波形分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 单相分数阶PWM逆变器的建模、分析与控制 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 单相FOVSI的主电路与数学模型 |
| 5.2.1 单相FOVSI的主电路与静止坐标系模型 |
| 5.2.2 单相FOVSI的同步旋转坐标系模型 |
| 5.3 FOLCL滤波器的数学模型与工作特性 |
| 5.3.1 FOLCL滤波器的频域数学模型与频率特性 |
| 5.3.2 FOLCL滤波器谐振尖峰的无源阻尼 |
| 5.4 单相FOVSI的瞬态电流控制与仿真 |
| 5.4.1 基本的单相FOVSI的瞬态电流控制 |
| 5.4.2 单相FOVSI的电容电流反馈有源阻尼 |
| 5.4.3 单相FOVSI的电网电压前馈辅助控制 |
| 5.4.4 仿真实验与波形分析 |
| 5.5 同步旋转坐标系下单相FOVSI的控制与仿真 |
| 5.5.1 同步旋转坐标系下单相FOVSI的电网电压前馈辅助控制 |
| 5.5.2 仿真实验与波形分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 三相分数阶PWM逆变器的建模、分析与控制 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 三相FOVSI主电路的数学模型 |
| 6.2.1 三相FOVSI的主电路与三相静止坐标系模型 |
| 6.2.2 三相FOVSI的两相静止坐标系模型和同步旋转坐标系模型 |
| 6.3 两相静止坐标系下三相FOVSI的控制与仿真 |
| 6.4 同步旋转坐标系下三相FOVSI的控制与仿真 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 7.3 主要创新点 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表论文情况 |
| 攻读学位期间参与科研项目情况 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 可再生能源供电的背景与意义 |
| 1.2 我国可再生能源供电的发展现状 |
| 1.3 风力发电的发展现状及趋势 |
| 1.4 光伏发电的发展现状及趋势 |
| 1.5 风光互补发电系统的提出及研究现状 |
| 1.6 本文研究内容 |
| 第2章 光伏发电系统设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 光伏电池的基本原理 |
| 2.2.1 光伏电池等效电路 |
| 2.2.2 光伏电池的输出效率 |
| 2.3 光伏电池的数学模型 |
| 2.4 光伏电池的建模 |
| 2.5 光伏电池的伏安特性 |
| 2.6 光伏电池的最大功率点跟踪研究 |
| 2.6.1 恒定电压法 |
| 2.6.2 扰动观察法 |
| 2.6.3 电导增量法 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 风力发电系统设计 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 风电机组的特性及研究 |
| 3.2.1 风力机输出特性 |
| 3.2.2 风力机的建模 |
| 3.2.3 同步发电机的建模与分析 |
| 3.3 风力发电MPPT控制方法 |
| 3.3.1 叶尖速比法 |
| 3.3.2 功率信号反馈控制 |
| 3.3.3 爬山搜索法 |
| 3.4 基于滑模控制与爬山法相结合的MPPT控制策略 |
| 3.4.1 滑模控制的基本原理 |
| 3.4.2 滑模速度控制器的设计 |
| 3.4.3 仿真建模与结果分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 风光互补并网逆变器系统设计 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 电压型PWM逆变器的基本原理 |
| 4.2.1 电压型PWM逆变器的结构 |
| 4.2.2 电压型PWM逆变器的数学模型 |
| 4.2.3 同步旋转坐标系中d、q轴电流解耦 |
| 4.3 电压型PWM逆变器双闭环控制 |
| 4.3.1 功率外环控制的设计 |
| 4.3.2 电流内环控制设计 |
| 4.3.3 传统双闭环控制的建模与仿真 |
| 4.4 基于模糊PID的逆变器双闭环控制 |
| 4.4.1 模糊PID基本原理 |
| 4.4.2 模糊PID的设计与仿真 |
| 4.4.3 基于模糊控制器的改进型逆变器设计与仿真 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 基于最优潮流控制理论的风光互补发电系统算法设计 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 最优潮流控制的基本原理 |
| 5.3 最优潮流的目标函数 |
| 5.4 最优潮流的模型 |
| 5.5 风光互补系统目标函数的构建及仿真 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 仿真分析 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 光伏发电系统仿真分析 |
| 6.2.1 光伏电池的Simulink仿真分析 |
| 6.2.2 光伏发电MPPT控制算法Simulink仿真分析 |
| 6.3 风力发电系统仿真分析 |
| 6.3.1 风力机的Simulink仿真分析 |
| 6.3.2 风力发电系统最大功率跟踪Simulink仿真分析 |
| 6.4 并网逆变控制系统仿真分析 |
| 6.4.1 广义二阶积分软件锁相环仿真分析 |
| 6.4.2 并网逆变控制仿真分析 |
| 6.5 基于最优控制的发光互补发电系统算法仿真分析 |
| 6.6 本章小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 论文背景及研究意义 |
| 1.1.1 论文背景 |
| 1.1.2 论文的研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 PWM控制技术的发展现状 |
| 1.2.2 智能优化算法的发展 |
| 1.3 论文主要研究内容 |
| 第2章 特定消谐PWM技术的研究 |
| 2.1 SHEPWM技术的数学模型 |
| 2.1.1 电压型PWM逆变器 |
| 2.1.2 SHEPWM技术的基本原理 |
| 2.2 牛顿迭代法在特定消谐PWM技术中的应用 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 遗传算法在特定消谐PWM技术中的研究 |
| 3.1 遗传算法理论 |
| 3.2 遗传算法在SHEPWM技术中的应用 |
| 3.2.1 遗传算法用于求解非线性超越方程 |
| 3.2.2 遗传算法用于SHEPWM逆变器的仿真 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 差分进化算法在特定消谐PWM技术中的研究 |
| 4.1 差分进化算法理论 |
| 4.2 差分进化算法在SHEPWM技术中的应用 |
| 4.2.1 差分进化算法用于求解非线性超越方程 |
| 4.2.2 差分进化算法用于SHEPWM逆变器的仿真 |
| 4.3 基于差分进化算法的SHEPWM技术在不同阻感性负载下的对比 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 特定消谐PWM技术的仿真及对比分析 |
| 5.1 基于差分进化算法的SHEPWM技术在电动机负载时的仿真分析 |
| 5.2 基于差分进化算法的SHEPWM技术在阻感性负载下的对比分析 |
| 5.3 基于不同算法的SHEPWM技术在阻感性负载下的仿真分析 |
| 5.4 基于不同算法的SHEPWM技术在电动机负载下的仿真分析 |
| 5.5 基于不同算法下的开关角轨迹和谐波轨迹 |
| 5.6 基于不同PWM技术下的逆变电路的仿真分析 |
| 5.7 逆变电路仿真平台 |
| 5.7.1 平台开发环境的设置 |
| 5.7.2 平台的程序设计 |
| 5.8 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间发表的论文和取得的科研成果 |
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 结构优化研究现状 |
| 1.2.2 直线电机控制技术研究现状 |
| 1.2.3 机电联合仿真研究现状 |
| 1.3 课题来源 |
| 1.4 课题主要研究内容 |
| 第二章 印制电子喷印机工作台结构建模与有限元分析 |
| 2.1 喷印机工作原理 |
| 2.2 喷印机工作台技术参数指标 |
| 2.3 喷印机工作台结构建模 |
| 2.3.1 工作台面 |
| 2.3.2 夹紧定位装置 |
| 2.3.3 支撑部件 |
| 2.3.4 喷印机工作台装配体的建立 |
| 2.4 喷印机工作台有限元分析 |
| 2.4.1 有限元模型建立 |
| 2.4.2 喷印机工作台静力学分析 |
| 2.4.3 喷印机工作台模态分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 基于ISIGHT的喷印机工作台多目标优化设计 |
| 3.1 结构优化设计问题描述 |
| 3.2 多目标遗传算法NSGA-II |
| 3.2.1 多目标优化数学定义 |
| 3.2.2 NSGA-II算法基本理论 |
| 3.3 喷印机工作台多目标优化数学模型 |
| 3.4 ISIGHT优化集成平台搭建 |
| 3.4.1 ISIGHT优化平台 |
| 3.4.2 喷印机工作台优化设计思路 |
| 3.4.3 ISIGHT优化集成过程 |
| 3.5 喷印机工作台多目标优化及结果分析 |
| 3.5.1 设计变量灵敏度分析 |
| 3.5.2 NSGA-II参数设置 |
| 3.5.3 多目标优化结果分析及验证 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 印制电子喷印机工作台控制系统建模与参数优化 |
| 4.1 直线电机工作原理 |
| 4.2 喷印机工作台进给系统数学模型 |
| 4.2.1 直线电机数学模型 |
| 4.2.2 喷印机工作台数学模型 |
| 4.3 喷印机工作台伺服系统三闭环控制结构 |
| 4.4 电流环建模与参数整定 |
| 4.4.1 电流环建模 |
| 4.4.2 电流环参数整定 |
| 4.5 速度环建模与参数整定 |
| 4.5.1 速度环建模 |
| 4.5.2 速度环参数整定 |
| 4.6 位置环建模与参数整定 |
| 4.6.1 位置环建模 |
| 4.6.2 位置环参数整定 |
| 4.7 位置环模糊PID控制器设计与仿真分析 |
| 4.7.1 模糊PID控制器结构 |
| 4.7.2 模糊PID控制器设计 |
| 4.7.3 位置环模糊PID仿真分析 |
| 4.8 本章小结 |
| 第五章 印制电子喷印机工作台机电联合仿真分析 |
| 5.1 机电联合仿真技术 |
| 5.2 喷印机工作台机电联合仿真平台搭建 |
| 5.2.1 喷印机工作台ADAMS模型建立 |
| 5.2.2 定义ADAMS输入输出 |
| 5.2.3 MATLAB/Simulink中创建联合仿真模型 |
| 5.3 喷印机工作台联合仿真分析 |
| 5.4 结果对比验证 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间的科研成果情况 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景及意义 |
| 1.1.1 课题研究的背景 |
| 1.1.2 课题研究的意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 PWM逆变器控制技术研究现状 |
| 1.2.2 智能算法的研究现状 |
| 1.3 论文的主要研究内容 |
| 第2章 特定消谐式逆变器数学模型的建立及开关角计算 |
| 2.1 SHEPWM技术的数学模型 |
| 2.2 牛顿迭代算法 |
| 2.3 粒子群算法 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 免疫算法在特定消谐技术中的研究 |
| 3.1 免疫算法的基本原理 |
| 3.2 免疫算法算子 |
| 3.3 免疫算法在特定消谐技术中的应用 |
| 3.4 开关角数据的量化 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 特定消谐技术的仿真分析 |
| 4.1 SHEPWM技术与SPWM技术的对比仿真分析 |
| 4.1.1 基于SPWM技术的三相桥式电压型逆变器仿真分析 |
| 4.1.2 基于免疫算法的SHEPWM技术的三相桥式电压型逆变器仿真分析 |
| 4.2 SHEPWM技术在不同负载时的仿真研究 |
| 4.2.1 阻感负载时的仿真对比分析 |
| 4.2.2 异步电动机负载时的仿真对比分析 |
| 4.3 开关角轨迹仿真分析及谐波幅值规律仿真分析 |
| 4.4 三种不同PWM技术的直流电压利用率的仿真分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 特定消谐式变频器的硬件电路设计 |
| 5.1 变频器的硬件电路总体设计 |
| 5.2 变频器主电路设计 |
| 5.2.1 整流器 |
| 5.2.2 逆变器 |
| 5.2.3 保护电路 |
| 5.3 变频器控制电路设计 |
| 5.3.1 压频变换电路 |
| 5.3.2 模数转换电路 |
| 5.3.3 存储器 |
| 5.4 变频器硬件电路调试 |
| 5.4.1 变频器控制电路调试 |
| 5.4.2 变频器主电路调试 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间发表的论文和取得的科研成果 |
| 致谢 |
| 附录 A |
| 附录 B |
| 摘要 |
| abstract |
| 注释表 |
| 缩略词 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 本论文研究背景 |
| 1.2 重复控制 |
| 1.2.1 常规重复控制 |
| 1.2.2 高阶重复控制 |
| 1.3 逆变器重复控制应用研究现状 |
| 1.3.1 重复控制在独立逆变器中的应用研究现状 |
| 1.3.2 重复控制在并网逆变器中的应用研究现状 |
| 1.4 重复控制缺点 |
| 1.5 重复控制改进方法 |
| 1.5.1 分数阶重复控制 |
| 1.5.2 相位超前重复控制 |
| 1.5.3 重复控制系统动态响应慢改进方法 |
| 1.5.4 重复控制系统抗非周期干扰改进 |
| 1.6 逆变器重复控制研究意义及主要研究内容 |
| 1.6.1 逆变器重复控制研究意义 |
| 1.6.2 本文主要研究内容 |
| 第二章 重复控制与相位补偿及抗频率变化 |
| 2.1 重复控制基本原理 |
| 2.1.1 常规重复控制 |
| 2.1.2 高阶重复控制 |
| 2.2 重复控制器的改进 |
| 2.3 重复控制系统稳定性分析 |
| 2.3.1 重复控制系统常用控制结构 |
| 2.3.2 重复控制系统稳定性分析 |
| 2.4 重复控制与相位补偿 |
| 2.4.1 重复控制系统相位补偿的意义 |
| 2.4.2 重复控制系统相位补偿的方法 |
| 2.5 重复控制系统抗频率变化 |
| 2.6 小结 |
| 第三章 近似相位对消重复控制及验证 |
| 3.1 基于优化的近似相位对消重复控制方法及其参数设计 |
| 3.2 在单相独立逆变器上的验证 |
| 3.2.1 单相独立逆变器系统设计 |
| 3.2.2 仿真验证 |
| 3.2.3 实验验证 |
| 3.3 小结 |
| 第四章 二阶重复控制相位超前研究及验证 |
| 4.1 现有高阶重复控制相位补偿方法介绍及本章内容 |
| 4.2 二阶重复控制线性相位超前参数设计方法研究 |
| 4.3 二阶重复控制近似相位超前研究 |
| 4.4 在单相独立逆变器上的验证 |
| 4.4.1 陷波器S_1(z)设计 |
| 4.4.2 二阶低通滤波器S_2(z)设计 |
| 4.4.3 近似相位超前补偿器G_f(z)设计 |
| 4.4.4 仿真验证 |
| 4.4.5 实验验证 |
| 4.5 在单相并网逆变器上的应用 |
| 4.5.1 并网逆变器系统控制器设计 |
| 4.5.2 常规控制器C(z)设计 |
| 4.5.3 低通滤波器Q(z)设计 |
| 4.5.4 二阶重复控制权重系数,增益,和相位超前参数设计 |
| 4.5.5 仿真验证 |
| 4.5.6 实验验证 |
| 4.6 小结 |
| 第五章 二阶重复控制改进及抗信号周期波动验证研究 |
| 5.1 二阶重复控制的分解 |
| 5.2 二阶重复控制系统系统稳定性分析 |
| 5.3 二阶重复控制在单相并网逆变器逆变器上的验证 |
| 5.3.1 单相并网逆变器系统设计 |
| 5.3.2 仿真验证 |
| 5.3.3 实验验证 |
| 5.4 小结 |
| 第六章 工作总结与展望 |
| 6.1 本文的主要工作总结 |
| 6.2 研究工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 引言 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 课题研究意义 |
| 1.3 共模电压抑制研究现状 |
| 1.3.1 共模干扰源的分析与建模 |
| 1.3.2 硬件抑制方法 |
| 1.3.3 软件抑制方法 |
| 1.4 论文主要研究内容 |
| 2 PWM理论与共模电压分析 |
| 2.1 PWM工作原理 |
| 2.1.1 常见的PWM方法 |
| 2.1.2 空间矢量PWM基本原理 |
| 2.2 SVPWM驱动电机系统中的共模电压分析 |
| 2.2.1 共模电压产生的原因 |
| 2.2.2 共模电压的特点分析 |
| 2.2.3 共模电压的传输路径分析 |
| 2.3 仿真分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 改进的PWM策略 |
| 3.1 无零矢量的PWM调制策略 |
| 3.1.1 NSPWM策略 |
| 3.1.2 AZSPWM策略 |
| 3.2 AZSPWM3的死区补偿策略 |
| 3.2.1 AZSPWM3策略中死区对共模电压的影响 |
| 3.2.2 死区补偿策略及其仿真 |
| 3.3 改进的抑制共模电压策略 |
| 3.4 改进的抑制共模电压仿真与实验分析 |
| 3.4.1 建模及仿真 |
| 3.4.2 实验验证 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 随机PWM控制策略优化 |
| 4.1 随机PWM原理及分类 |
| 4.1.1 PWM波形的傅里叶分析 |
| 4.1.2 随机载波频率PWM |
| 4.1.3 随机脉冲位置PWM |
| 4.1.4 随机脉冲宽度PWM |
| 4.2 遗传算法优化的随机PWM |
| 4.2.1 遗传算法基本理论 |
| 4.2.2 遗传算法优化随机PWM算法 |
| 4.3 优化算法仿真分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 第一章 引言 |
| 1.1 、课题选题来源及应用背景 |
| 1.1.1 、课题来源 |
| 1.1.2 、所选课题应用前景 |
| 1.2 、加速器主要构成及其对电源的要求 |
| 1.3 、兰州重离子加速器电源的基本情况及具体要求 |
| 1.4 、本文的主要工作 |
| 第二章 数字调节器的理论设计 |
| 2.1 、加速器稳流电源的基本原理 |
| 2.1.1 、单相全桥PWM逆变器数学模型 |
| 2.1.2 、影响单相PWM逆变器性能的因素 |
| 2.2 、状态变量模型 |
| 2.2.1 、动态系统的状态变量 |
| 2.2.2 、状态微分方程 |
| 2.2.3 、状态变量反馈系统 |
| 2.3 、最优控制系统 |
| 2.3.1 、最优控制理论 |
| 2.3.2 、二次型最优控制 |
| 2.3.3 、Q、R的选择原则 |
| 2.4 、用遗传算法获得二次型的加权系数 |
| 2.4.1 、遗传算法的运行过程 |
| 2.4.2 、完整的遗传算法运算流程 |
| 2.4.3 、遗传算法的基本原理与方法 |
| 2.5 、本设计的具体过程 |
| 2.5.1 、本文研究对象模型 |
| 2.5.2 、本文中的设计思路 |
| 2.5.3 、程序及仿真 |
| 2.6 、结论 |
| 第三章 直接对状态变量进行反馈的数字调节器的FPGA的硬件实现 |
| 3.1 、数字调节器的总体设计 |
| 3.1.1 、数字调节器的总体设计的思路 |
| 3.1.2 、数字调节器设计的数据结构特点 |
| 3.1.3 、数字调节器的硬件平台的设计 |
| 3.2 、数字调节器中的乘法器的设计 |
| 3.2.1 、数字调节器中的乘法器的总体设计 |
| 3.2.2 、booth算法原理 |
| 3.2.3 、华莱士树 |
| 3.2.4 、超前进位加法器 |
| 3.3 、数字调节器硬件部分的具体实现 |
| 3.4 、仿真结果 |
| 第四章 基于状态观测器调节器的FPGA的实现 |
| 4.1 、状态观测器的理论 |
| 4.1.1 、状态观测器 |
| 4.1.2 、状态观测器的Ke求取 |
| 4.2 、连续时间状态方程的离散化 |
| 4.2.1 、线性定常系统状态方程的离散化 |
| 4.2.2 、差商方法获得状态方程得离散化 |
| 4.3 、状态观测器的离散化 |
| 4.4 、基于状态观测器的FPGA的设计 |
| 4.4.1 、基于状态观测器的FPGA调节器的设计思想 |
| 4.4.2 、实验的模型 |
| 4.4.3 、程序的设计 |
| 4.4.4 、实验结果 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 、结论 |
| 5.2 、展望 |
| 参考文献 |
| 发表文章 |
| 致谢 |
