基于脉冲宽度调制的滑模变结构控制的一阶H桥逆变器的分岔和混沌行为研究

滑模变结构控制是一种在宽工作范围具有快速响应和高稳定性的鲁棒控制, 因而被广泛地应用于逆变器控制中. 滑模控制的逆变器本质上是一种由非线性控制方式控制的时变非线性系统, 具有复杂的动力学行为. 本文以基于脉冲宽度调制的滑模变结构控制的一阶H桥逆变器为例, 首先观察不同滑模变结构控制器参数下系统的输出波形, 发现了一种多种倍数的倍周期同时存在的新型分岔现象; 其次, 使用频闪映射方法建立系统的离散迭代模型, 并利用折叠图法分析输出波形. 通过分析可知系统不能以这种新型分岔为道路通向混沌. 此外, 在工程应用中十分关心系统稳定性, 但是由于滑模变结构控制器的非线性特性, 常规解析方法都已不再适用于对系统进行分析, 而图解法又难以满足精度要求. 因此, 本文提出了一种新的适用于滑模变结构控制的逆变器的快变尺度稳定性的判断依据, 经验证该判据可以准确地判断系统是否处于稳定运行状态, 进而为滑模变结构控制器的参数设计提供可靠依据. 关键词： H桥逆变器 滑模变结构控制 新型分岔 稳定性判据     

高频电容器充电电源绝缘栅双极晶体管吸收电路

 高频化是提升电源功率密度的有效方法。为了保护高频电容器充电电源中的开关器件,以串联谐振式电容器充电电源为基础,研究了绝缘栅双极晶体管(IGBT)尖峰电压的产生机理及影响因素。介绍了几种抑制尖峰电压的方法,着重分析了IGBT吸收电路的基本原理,并进行了参数设计。结合仿真软件,对吸收电路的参数进行了优化,将仿真结果和40 kW,50 kHz电容器充电电源样机的实验结果进行对比,验证了提出方案的可行性。     

三相感应电动机的新型微机直接转矩控制系统

 随着电力电子学和微机的发展,变频变压交流电动机传动系统在很多工业部门中的应用日益增加,而这些新的应用需要简单的控制交流电动机的方法。众所周知,交流电动机的速度控制,因其与电压、频率和转矩控制有关,而比直流电动机的速度控制困难。     

基于光伏逆变器通信协议的智能匹配技术研究

随着能源危机、气候变暖、环境污染等问题日益严重,发展分布式清洁能源已经成为一项国策。大量企业采用基于RS485、RS232等通信接口的Modbus协议作为一种通用工业标准在光伏逆变器等电站设备中作为数字化通信标准,针对不同厂家、不同型号的光伏逆变器与光伏主站之间存在多种协议规约需要主动适配的工程问题,通过对不同厂家、不同型号的光伏逆变器所涉及各种类型通信协议的深入分析和大量工程应用实践,提出了一种用于自动解析光伏逆变器通信协议的算法模型,并基于此模型研发了一种基于光伏逆变器通信协议的智能匹配技术,有效解决了不同类型光伏逆变器与光伏主站的通信问题。经过工程应用验证表明,应用该技术可以实现已解析协议的快速接入、新接入协议的快速解析匹配和已接入设备的现场调试等功能。     

H桥正弦逆变器的快变和慢变稳定性及混沌行为研究

正弦逆变器是一个时变非线性系统,存在快变和慢变两种尺度的稳定性.以比例控制一阶H桥正弦逆变器为例,引入了快变和慢变两种尺度,建立了H桥正弦逆变器的快变和慢变离散模型.针对快变稳定性,提出了折叠图和功率谱分析方法;针对慢变稳定性,提出周期时变非线性离散系统慢变平衡点定义和慢变稳定性定理,指出了慢变不稳定是周期时变系统混沌行为的有效判据.研究表明,所提出的方法能够很好地分析正弦逆变器出现的快变和慢变不稳定现象及混沌行为. 关键词： 周期时变离散系统 H桥正弦逆变器 快变不稳定 慢变不稳定     

基于200kV/15A逆变型直流高压电源的控制策略

针对传统三相三电平逆变器在较小占空比模式下输出电压纹波较大的不足,提出了一种新的双重控制策略。该策略通过控制直流母线电压大小与逆变器的占空比,从而实现对输出直流电压较大范围内的可控调整。建立200 kV/15 A的逆变型直流高压电源MATLAB/Simulink系统仿真模型,采用上述控制策略,实现了输出电压分别为200 kV和20 kV时,纹波均小于±1%,验证了新型控制策略在输出电压宽范围情况下,输出电压纹波能够满足负载要求。     

Study on bifurcation and stability of the closed-loop current-programmed boost converters

In order to predict bifurcation point of the closed-loop current-programmed boost converter and enable this converter to operate at stable parameter space, this paper firstly establishes stroboscopic maps for this converter in the continuous conduction mode according to operating characteristics and topple of this converter. Parameter space at the steady state and bifurcation types are analysed together with stability theory of nonlinear equation. In the solving course, the duty cycle is avoided because of inversive solution, and accuracy is increased. Finally, correction is proved by numerical calculation.     

Symmetrical dynamical characteristic of peak and valley current-mode controlled single-phase H-bridge inverter

Complex dynamical phenomenon was studied in the single phase H-bridge inverter which was controlled by either a peak current or a valley current. The state functions and the discrete iterative map equations were established to analyze the dynamical phenomenon in the single phase H-bridge inverter. The dynamical characteristics of the single phase H- bridge inverter, such as time domain waveform diagram, bifurcation diagram, and folding map, were obtained by using the numerical calculation when the circuit parameters varied in specific range. Moreover, the simulation results were obtained by using the OrCAD-PSpice software to validate the numerical calculation. Both the numerical calculation and the circuit simulation show that the symmetrical dynamical phenomenon occurs in the single phase H-bridge inverter controlled by the peak current or the valley current.     

基于磁耦合谐振式的无线电能传输系统

提出了一种基于磁耦合谐振式的无线电能传输系统,该系统能够提高电能的传输效率和传输距离,具有良好的发展前景.     

一种从两电平拓展到三电平的SVPWM的优化调制策略

利用伏秒原理将矢量等效代换,提出一种从两电平SVPWM调制算法直观简便地拓展到三电平的SVPWM调制算法,尽可能避免了三角函数运算。由控制器直接给出矢量角度,扇区判断简单,运算量小。利用矢量叠加代换,得出一种优化调制序列,不仅降低了共模电压,而且降低了整体谐波畸变率。最后通过Matlab仿真,比较优化调制序列前后的共模电压以及谐波畸变率,验证了这种SVPWM算法的有效性及在此算法基础上优化调制序列的优越性。