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基于延迟校正扩张状态观测器的内置式永磁同步电机电流控制策略 被引量：2
1
作者 朱玉璞 杨淑英 王奇帅 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第6期1698-1712,共15页
高速电驱动场合会受到开关频率的限制,低载波比特性凸显,由此引起的控制延迟问题影响了内置式永磁同步电机(IPMSM)矢量控制系统性能。基于扩展电动势的建模方案能够获得IPMSM的对称化模型,有利于离散化分析和设计,以提升低载波比运行性... 高速电驱动场合会受到开关频率的限制,低载波比特性凸显,由此引起的控制延迟问题影响了内置式永磁同步电机(IPMSM)矢量控制系统性能。基于扩展电动势的建模方案能够获得IPMSM的对称化模型,有利于离散化分析和设计,以提升低载波比运行性能。扩张状态观测器(ESO)能够实现扩展电动势和扰动的集总观测,然而低载波比延迟问题影响了估算性能。该文在离散域中分析延迟影响,设计和对比研究了几种延迟影响抑制方案,即延迟校正扩张状态观测器,提升了估计精度。基于此,设计了IPMSM离散域电流控制方案,显著提升了电流响应特性。通过电动汽车驱动实验平台验证了该文的分析和设计。 展开更多
关键词 内置式永磁同步电机 数字控制延迟 扩张状态观测器 离散域设计
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高速低载波比下控制延迟分析与补偿策略研究 被引量：1
2
作者 何昊 郝振洋 俞强 《微特电机》 2023年第8期9-15,共7页
高速永磁电机在高基频运行和低载波比情况下,控制延迟会严重影响驱动系统稳定性和引起电流环控制失稳。介绍了控制延迟产生机理,对考虑控制延迟后的电流环模型进行重构,并系统分析低载波比下延迟引入的交叉耦合和时滞效应对电流环稳定... 高速永磁电机在高基频运行和低载波比情况下,控制延迟会严重影响驱动系统稳定性和引起电流环控制失稳。介绍了控制延迟产生机理,对考虑控制延迟后的电流环模型进行重构,并系统分析低载波比下延迟引入的交叉耦合和时滞效应对电流环稳定性的影响,提出了通过计算得到电机在额定转速处稳定运行需补偿的延迟时间,对控制延迟角进行离线补偿的策略。基于一台1.5 kW、18000 r/min实验样机,对永磁同步电机矢量控制系统各部分进行离散化建模,对控制延迟补偿前后的仿真与实验波形进行充分的对比分析,证明了该策略的有效性与可行性,实现了电机在额定转速处稳定运行的目标。 展开更多
关键词 高速电机 电流环稳定性 低载波比 离散化建模 数字控制延迟补偿
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基于改进型延迟线的全数字延迟锁相环 被引量：2
3
作者 张世琳 邱舒晴 王少昊 《电视技术》 2019年第18期5-10,共6页
基于时间数字转换器的全数字锁相环结构能够快速实现时钟同步锁定。本文提出了一种能够复用粗调延迟链的全数字延迟锁相环改进方案,通过在电路设计中采用基于MUX结构的粗调延迟线的多次复用方法,有效地降低了全数字锁相环结构所需的晶... 基于时间数字转换器的全数字锁相环结构能够快速实现时钟同步锁定。本文提出了一种能够复用粗调延迟链的全数字延迟锁相环改进方案,通过在电路设计中采用基于MUX结构的粗调延迟线的多次复用方法,有效地降低了全数字锁相环结构所需的晶体管数量。本文还运用SMIC 55 nm工艺库对提出的电路结构进行了前仿验证。仿真结果表明,该结构不仅能够在3~8时钟周期完成对时钟相位差的量化,在闭环模式下还可将基于MUX结构的粗调延迟线复用作为精细延迟单元,并实现优于典型精细延迟线的延迟线性度。 展开更多
关键词 全数字延时锁相环 时间数字转换器 数字控制延迟线
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基于预测模糊PID控制的航空DC/DC变换器设计 被引量：6
4
作者 刘栩 冀捐灶 +1 位作者 牛刚 周伟 《电测与仪表》 北大核心 2009年第7期66-69,共4页
针对高性能的航空静止DC/DC变换器采用的数字控制系统存在的延迟问题,提出一种基于预测模糊PID控制策略的DC/DC变换器实现方法。选用双管正激电路(TTFC)为主功率电路,采用DSP芯片TMS320LF2407为主处理单元,对系统的硬件、软件进行设计,... 针对高性能的航空静止DC/DC变换器采用的数字控制系统存在的延迟问题,提出一种基于预测模糊PID控制策略的DC/DC变换器实现方法。选用双管正激电路(TTFC)为主功率电路,采用DSP芯片TMS320LF2407为主处理单元,对系统的硬件、软件进行设计,调试出一台500W的DC/DC变换器原理样机。实验结果表明,该控制器完全补偿了数字控制系统的控制延迟,极大节约了数字控制器的资源,控制效果良好,样机的性能基本达到预期技术指标。 展开更多
关键词 航空DC/DC变换器 双管正激电路 模糊PID控制 数字控制延迟 预测控制
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超高速低载频比下永磁同步电机无差拍电流控制 被引量：2
5
作者 王晓琳 李紫佳 +1 位作者 李正龙 严廷雄 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第4期55-63,74,共10页
基于数字控制的超高速电机驱动系统具有运行速域宽、载频比低的特性,采用传统无差拍控制已不能保证其电流环在高速区域的控制性能及稳定性。针对上述问题,通过在Z域构建超高速电机电流环复矢量等效模型,分析了低载频比下等效延迟项对无... 基于数字控制的超高速电机驱动系统具有运行速域宽、载频比低的特性,采用传统无差拍控制已不能保证其电流环在高速区域的控制性能及稳定性。针对上述问题,通过在Z域构建超高速电机电流环复矢量等效模型,分析了低载频比下等效延迟项对无差拍控制系统稳定性的影响;推导了无差拍控制近似离散模型误差及参数失配误差解析式并对其定量分析。提出一种适用于超高速电机低载频比运行的改进型方法:一方面采用基于离散滑模观测器的电压前馈补偿方案,有效加强了系统抗模型误差和参数扰动的鲁棒性;另一方面将观测器控制函数与扰动量引入电流预测模型,并对时间延迟附加项修正补偿,有效消除了系统延迟的综合影响。最后,仿真和实验验证所提理论及方法的正确性。 展开更多
关键词 超高速电机 低载频比 数字控制延迟 无差拍控制 参数失配 模型误差 离散滑模观测器
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基于相位补偿的高频Vienna整流器解耦控制方法
6
作者 杨青松 熊慧 石健将 《电源学报》 CSCD 北大核心 2023年第4期27-37,共11页
针对三相三线制Vienna整流器控制频率与输入电压频率比值较低时dq轴耦合加剧的问题,采用基于复系数传递函数的方法,推导了Vienna整流器电流环的开环传递函数。在同步旋转坐标系下,建立了考虑数字控制延时后的电流环复系数控制模型,对该... 针对三相三线制Vienna整流器控制频率与输入电压频率比值较低时dq轴耦合加剧的问题,采用基于复系数传递函数的方法,推导了Vienna整流器电流环的开环传递函数。在同步旋转坐标系下,建立了考虑数字控制延时后的电流环复系数控制模型,对该模型的分析与研究表明,考虑数字控制延时后,传统电流前馈解耦方法不能实现完全解耦。为解决此问题,提出了一种带相位补偿的电流前馈解耦控制方法。该方法将输出的控制信号乘上延时对应的相位补偿量后作为新的控制信号,以消除延时对控制环路的影响,有效提高了电流环的性能。最后搭建了1 000 W的Vienna整流器仿真与实验平台进行验证,仿真与实验结果证明了所提控制策略的有效性。 展开更多
关键词 VIENNA整流器 数字控制延迟 耦合 低载波比 复系数
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提高LCL型并网逆变器鲁棒性的延时补偿策略
7
作者 孙标广 杨泽昆 饶吉来 《电力电子技术》 2024年第2期119-122,136,共5页
在LCL型并网逆变器中,数字控制延迟会影响传统电容电流反馈有源阻尼(CCFAD)的有效阻尼区间,LCL滤波器的谐振频率必须低于系统采样频率的1/6,否则虚拟阻抗对应的虚拟电阻为负值,影响系统的稳定性。针对此问题,提出了一种扩展CCFAD的有效... 在LCL型并网逆变器中,数字控制延迟会影响传统电容电流反馈有源阻尼(CCFAD)的有效阻尼区间,LCL滤波器的谐振频率必须低于系统采样频率的1/6,否则虚拟阻抗对应的虚拟电阻为负值,影响系统的稳定性。针对此问题,提出了一种扩展CCFAD的有效阻尼区间的控制策略,在一阶相位超前补偿器的基础上加入积分环节,理论分析证明了所提控制策略可以将虚拟电阻呈正阻尼特性的区域扩展到(0,0.35fs),进一步扩大了有效阻尼区间。同时,提出了一套参数设计方法,根据稳定裕度约束条件得到补偿器参数的可取值范围。最后通过仿真和实验表明,在弱电网下该控制策略相比传统CCFAD控制策略具有更好的鲁棒性,验证了所提控制策略的正确性和有效性。 展开更多
关键词 并网逆变器 数字控制延迟 有效阻尼区间
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高速低载频比下电流型逆变器有源阻尼策略研究 被引量：4
8
作者 王晓琳 王强 鲍旭聪 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第2期54-62,71,共10页
针对高速低载频比下数字控制电流型逆变器谐振尖峰抑制的问题,通过对电流环复系数传递函数的频域分析,比较了反馈型有源阻尼策略和陷波器型有源阻尼策略受控制延迟的影响,得出了电容电压反馈有源阻尼策略在时间延迟影响下会出现电压反... 针对高速低载频比下数字控制电流型逆变器谐振尖峰抑制的问题,通过对电流环复系数传递函数的频域分析,比较了反馈型有源阻尼策略和陷波器型有源阻尼策略受控制延迟的影响,得出了电容电压反馈有源阻尼策略在时间延迟影响下会出现电压反馈环失稳的结论,并提出了带角度误差补偿的分段陷波器有源阻尼策略。该方法解决了谐振尖峰问题,同时补偿了角度误差和谐振频率随转速变化引起的电流环性能下降。最后,搭建了仿真及实验平台,对数字控制电流型逆变器的电流环动稳态性能进行实验,实验结果表明,反馈型有源阻尼策略会造成电流环失稳,不适合针对高速样机设计的电流型逆变器驱动系统;而带角度误差补偿的分段陷波器能够实现全速域鲁棒控制,验证了对高速低载频比下电流型逆变器有源阻尼策略的分析。 展开更多
关键词 电流型逆变器 数字控制延迟 有源阻尼策略 电容电压反馈 陷波器
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基于DPLL同步的高频降压型DC-DC转换器设计 被引量：1
9
作者 穆念强 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2013年第11期98-101,106,共5页
数字电路在技术性能、集成化和设计周期各方面都超过模拟电路。该文提出了一个采用数字锁相环(DPLL)实现同步的高频滞回控制降压型DC-DC转换器的设计。数字锁相环锁定到参考时钟频率,使用数字控制延迟线(DCDL)补偿占空比变化对转换器开... 数字电路在技术性能、集成化和设计周期各方面都超过模拟电路。该文提出了一个采用数字锁相环(DPLL)实现同步的高频滞回控制降压型DC-DC转换器的设计。数字锁相环锁定到参考时钟频率,使用数字控制延迟线(DCDL)补偿占空比变化对转换器开关频率的影响,消除了开关频率对转换器输出电压的依赖性,有效解决了转换器的稳定性与快速阶跃响应的矛盾,转换效率、纹波等性能优越。 展开更多
关键词 DC-DC转换器 数字锁相环 数字控制延迟线
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