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基于比例积分–降阶谐振调节器的并网逆变器不平衡控制 被引量:53
1
作者 赵新 金新民 +1 位作者 周飞 李葛亮 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第19期84-92,16,共9页
不平衡电网电压条件下并网逆变器的有效控制,对提高其并网运行能力具有重要意义。提出一种新型调节器,即比例积分–降阶谐振(proportion integral plus reduced orderresonant,PI-ROR)调节器,可以对交流信号进行无差控制,且易于数字化... 不平衡电网电压条件下并网逆变器的有效控制,对提高其并网运行能力具有重要意义。提出一种新型调节器,即比例积分–降阶谐振(proportion integral plus reduced orderresonant,PI-ROR)调节器,可以对交流信号进行无差控制,且易于数字化实现。不平衡电网电压条件下,该电流调节器可直接在正向同步旋转坐标中对输出电流进行无差控制,无需进行电流的正、负序分解。通过仿真和实验验证采用该调节器对不平衡电流控制的可行性,并对比该调节器与PI调节器的不平衡控制性能。仿真和实验结果表明,基于提出的PI-ROR调节器的不平衡控制方案可改善并网逆变器的动态性能,提高系统在电网电压不平衡条件下的运行能力。 展开更多
关键词 并网逆变器 电网电压不平衡 比例积分–降谐振调节器 不平衡控制
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不对称电网故障下双馈风力发电机的比例-积分-谐振滑模控制器设计 被引量:2
2
作者 王艾萌 张佳 郗文远 《电机与控制应用》 北大核心 2017年第9期110-117,124,共9页
针对不对称电网故障下,双馈风力发电机的控制策略进行了研究。讨论了电网故障时转子侧变流器(RSC)和网侧变流器(GSC)的控制目标,合理安排了电网严重故障时的控制优先级。基于比例-积分-谐振滑模控制原理设计了机侧和网侧变流器协同控制... 针对不对称电网故障下,双馈风力发电机的控制策略进行了研究。讨论了电网故障时转子侧变流器(RSC)和网侧变流器(GSC)的控制目标,合理安排了电网严重故障时的控制优先级。基于比例-积分-谐振滑模控制原理设计了机侧和网侧变流器协同控制方案。通过MATLAB/Simulink仿真软件搭建了所设计控制方案的仿真模型。仿真结果表明,在电网正常运行的情况下,与传统的矢量控制策略相比,比例-积分-谐振滑模控制策略对输出功率、电流变化的响应更迅速,具有更好的动态性能和抗扰动能力;在电网不对称故障下,能够有效地抑制电磁转矩振荡和直流母线电压波动,提高了双馈式风力发电机的低电压穿越能力。 展开更多
关键词 双馈风力发电机 协调控制 不对称电网故障 比例-积分-谐振滑模控制器
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基于矢量比例积分控制器的海上风电并网冲击电流谐波滤除方法
3
作者 汤浩然 杜伟安 +3 位作者 傅望安 黄礼波 苏人奇 兰连军 《微特电机》 2024年第12期70-74,共5页
为了最大程度滤除海上风电并网冲击电流谐波,维护海上风电系统的平稳运行,提出基于矢量比例积分控制器的海上风电并网冲击电流谐波滤除方法。设计降阶矢量比例积分控制器,计算海上风电并网中的冲击谐波电流参考值,构建闭环控制结构。通... 为了最大程度滤除海上风电并网冲击电流谐波,维护海上风电系统的平稳运行,提出基于矢量比例积分控制器的海上风电并网冲击电流谐波滤除方法。设计降阶矢量比例积分控制器,计算海上风电并网中的冲击谐波电流参考值,构建闭环控制结构。通过闭环控制传递函数计算系统对电流谐波的响应值;利用降阶矢量比例积分控制器,根据传递函数响应值,实现谐波滤除。测试结果表明,设计的闭环反馈控制结构传递相位响应达到±100°,频率最大幅值为-20~80 dB(A),相较于传统开环控制调节能力更强。滤除谐波后,电流保持在-0.25~0.25 A之间,电流更均匀,功率波动低于1 MW,有助于海上风力系统的平稳运行。 展开更多
关键词 双馈异步风力发电机 矢量比例积分控制器 电流谐波 谐波滤除 闭环控制
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基于分数阶微积分的模糊分数阶控制器研究 被引量:17
4
作者 曹军义 梁晋 曹秉刚 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第11期1246-1249,1253,共5页
在分析分数阶微积分的基础上,提出了一种新型模糊分数阶比例积分微分控制器.分数阶微积分将传统控制器中的积分和微分的阶数扩展到任意实数,为控制器的设计提供了比传统整数阶更好的性能扩展.结合分数阶比例积分微分控制器和模糊控制逻... 在分析分数阶微积分的基础上,提出了一种新型模糊分数阶比例积分微分控制器.分数阶微积分将传统控制器中的积分和微分的阶数扩展到任意实数,为控制器的设计提供了比传统整数阶更好的性能扩展.结合分数阶比例积分微分控制器和模糊控制逻辑,用分数阶比例积分微分单元代替传统的模糊比例积分微分控制器中的比例积分微分单元,构建了模糊分数阶比例积分微分控制器的结构,采用模糊逻辑推理和Tus-tin离散方法实现了模糊分数阶比例积分微分控制器的计算.最后,用数字仿真方法和不同条件下的对比分析验证了新型模糊分数阶比例积分微分控制器的优良控制特性.研究结果表明,设计的新型模糊分数阶比例积分微分控制器对非线性和参数不确定性具有较强的鲁棒性. 展开更多
关键词 分数控制器 模糊比例积分微分控制器 分数积分
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单相并网逆变器准比例谐振控制器的设计 被引量:20
5
作者 陈红生 杨苹 曾晓生 《低压电器》 2012年第22期19-23,59,共6页
针对光伏并网逆变器的比例积分(PI)控制器存在稳态误差,抗电网干扰能力差的问题,提出了一种准比例谐振(PR)控制策略,利用其在谐振频率处增益无穷大的特点,消除稳态误差,提高抗干扰能力同时设计了准PR控制器的参数。仿真结果验证了所设... 针对光伏并网逆变器的比例积分(PI)控制器存在稳态误差,抗电网干扰能力差的问题,提出了一种准比例谐振(PR)控制策略,利用其在谐振频率处增益无穷大的特点,消除稳态误差,提高抗干扰能力同时设计了准PR控制器的参数。仿真结果验证了所设计的准PR控制器能实现系统电流无误差跟踪,具备抗电网干扰能力。 展开更多
关键词 单相并网逆变器 比例积分(PI)控制器 比例谐振(PR)控制器
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一种新颖的比例积分谐振控制策略 被引量:11
6
作者 马海啸 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2011年第6期73-75,共3页
PI控制器可实现直流系统的输出无静差,但不能实现交流系统的输出无静差,因此采用PI控制器的逆变器的外特性通常不够硬。为了克服此缺点,在此研究了一种谐振控制器,利用其在谐振点处增益无穷大来实现逆变器输出的无静差。此外将谐振控制... PI控制器可实现直流系统的输出无静差,但不能实现交流系统的输出无静差,因此采用PI控制器的逆变器的外特性通常不够硬。为了克服此缺点,在此研究了一种谐振控制器,利用其在谐振点处增益无穷大来实现逆变器输出的无静差。此外将谐振控制器和PI控制器结合起来构成PI谐振控制器,该控制器不但具有PI控制器良好的稳定性能,而且具有谐振控制器良好的动静态性能。最后研制了一台逆变器原理样机,通过实验证明了理论分析的正确性。 展开更多
关键词 逆变器 比例积分控制器 谐振控制器
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灵敏度约束的自整定最优比例积分控制器 被引量:1
7
作者 陈永会 谭功全 +1 位作者 谭飞 傅成华 《自动化仪表》 CAS 北大核心 2011年第6期58-60,63,共4页
针对一阶延时(FOPDT)模型,考虑到阶跃负载的干扰,以最小化时间乘绝对误差积分或最大积分增益为目标,利用数值优化运算获取比例积分控制器参数。在过程惯性时间与时滞时间之比的大范围内,通过寻优数值拟合出控制器参数调整公式。最后,用... 针对一阶延时(FOPDT)模型,考虑到阶跃负载的干扰,以最小化时间乘绝对误差积分或最大积分增益为目标,利用数值优化运算获取比例积分控制器参数。在过程惯性时间与时滞时间之比的大范围内,通过寻优数值拟合出控制器参数调整公式。最后,用双通道继电器闭环测试获取过程信息,建立近似的一阶延时模型来自动整定控制器参数。仿真结果证明了此方法的有效性。 展开更多
关键词 比例积分控制器 自整定 最优化 灵敏度约束 一阶延时模型
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基于准比例谐振控制器的MMC环流抑制策略 被引量:7
8
作者 李宇 程远 +3 位作者 卫晓辉 韩华玲 曲立楠 李宁 《西安工程大学学报》 CAS 2020年第3期41-47,共7页
为解决模块化多电平变换器(modular multilevel converter,MMC)运行时子模块间分压不均引起的相间二倍频环流问题,设计了基于准比例谐振的环流抑制控制器。在稳态数学模型的基础上,计算得出相间环流主要由二倍频交流分量构成。依据准比... 为解决模块化多电平变换器(modular multilevel converter,MMC)运行时子模块间分压不均引起的相间二倍频环流问题,设计了基于准比例谐振的环流抑制控制器。在稳态数学模型的基础上,计算得出相间环流主要由二倍频交流分量构成。依据准比例谐振控制器在坐标系下可对交流量进行无静差跟踪,且鲁棒性强的优点,来抑制相间二倍频环流。仿真结果表明:在准比例谐振环流抑制控制器投入运行后,相间二倍频环流从20 A减小至1 A,子模块电容电压波动范围由±50 V减小至±30 V,且相间子模块电压差减小。验证了准比例谐振环流抑制控制器的有效性。 展开更多
关键词 模块化多电平变换器 环流抑制 比例积分控制器 比例谐振控制器
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永磁同步电机的自适应预测比例–积分–谐振电流控制 被引量:5
9
作者 于子淞 王大志 陶冶 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第3期471-480,共10页
考虑数字控制系统一个采样周期输入延时和驱动器功率管非线性特性的影响,为增强永磁同步电机(Permanent magnet synchronous motor,PMSM)电流环稳定性和提高电流控制精度,提出一种自适应预测比例–积分–谐振控制(Adaptive predictive p... 考虑数字控制系统一个采样周期输入延时和驱动器功率管非线性特性的影响,为增强永磁同步电机(Permanent magnet synchronous motor,PMSM)电流环稳定性和提高电流控制精度,提出一种自适应预测比例–积分–谐振控制(Adaptive predictive proportional-integral-resonant,APPI-RES)策略.该方法能够在电机电阻和电感参数不确定的条件下,预测电流控制误差和未知周期电压扰动,将所得预测量执行反馈控制,实现了对系统输入延时和相电流谐波的有效补偿.最后,通过仿真分析验证了所提控制策略的有效性. 展开更多
关键词 永磁同步电机 自适应预测比例-积分-谐振控制器 输入延时 参数不确定 相电流畸变
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锅炉-汽轮机系统的分数阶控制器设计 被引量:25
10
作者 王东风 王晓燕 韩璞 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第5期113-119,共7页
将分数阶微积分用于系统控制已引起控制学界的广泛关注。分数阶PIλDμ.控制是传统PID控制的推广与发展,积分阶次λ和微分阶次μ的引入使得分数阶控制器具有更灵活的结构和更强的鲁棒性。分数阶PIλDμ控制器对对象参数变化不敏感,对非... 将分数阶微积分用于系统控制已引起控制学界的广泛关注。分数阶PIλDμ.控制是传统PID控制的推广与发展,积分阶次λ和微分阶次μ的引入使得分数阶控制器具有更灵活的结构和更强的鲁棒性。分数阶PIλDμ控制器对对象参数变化不敏感,对非线性有很强的抑制能力。将分数阶控制器用于多变量非线性控制系统的设计,针对输入受限和不确定性的非线性MIMO锅炉-汽轮机系统设计分数阶PIλDμ控制器,控制器参数整定采用粒子群优化算法。仿真结果表明,获得的分数阶PIλDμ控制器在大范围负荷变化及存在参数、结构不确定性时均能取得满意的控制效果,显示良好的适应性及鲁棒性,与传统PID控制器相比具有明显优势。 展开更多
关键词 锅炉-汽轮机系统 非线性多变量控制 分数积分 分数控制器 比例积分微分控制器 粒子群优化算法
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分数阶PID控制器参数的自适应设计 被引量:32
11
作者 黄丽莲 周晓亮 项建弘 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2013年第5期1064-1069,共6页
分数阶比例-积分-微分(proportional-integral-derivative,PID)控制器是整数阶PID控制器在复数域的推广,通过引入两个可调参数λ和μ使得控制器参数整定范围变大,但使得参数设计变得更加复杂。针对分数阶PID控制器的特点,提出了一种参... 分数阶比例-积分-微分(proportional-integral-derivative,PID)控制器是整数阶PID控制器在复数域的推广,通过引入两个可调参数λ和μ使得控制器参数整定范围变大,但使得参数设计变得更加复杂。针对分数阶PID控制器的特点,提出了一种参数自适应的改进型差分进化算法整定方法,在目标函数的选取上,针对传统时间与绝对误差乘积准则对超调量控制不足,引入误差与控制信号加权,分别对整数阶和分数阶被控模型进行理论分析和数值仿真,仿真结果证明了该控制器参数设计方法的有效性和准确性。 展开更多
关键词 分数比例-积分-微分控制器 差分进化 参数整定 自适应
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基于分数阶控制器的PMSM恒速控制 被引量:10
12
作者 王瑞萍 史步海 皮佑国 《华南理工大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期119-125,共7页
为了实现交流永磁同步电机的高性能速度控制,提出一种能满足系统稳定性和鲁棒性要求的分数阶比例积分控制器.为评价该分数阶控制器的性能,将该控制器和采用最优化设计的整数阶比例积分控制器分别应用于同一系统进行了仿真和原型实验.结... 为了实现交流永磁同步电机的高性能速度控制,提出一种能满足系统稳定性和鲁棒性要求的分数阶比例积分控制器.为评价该分数阶控制器的性能,将该控制器和采用最优化设计的整数阶比例积分控制器分别应用于同一系统进行了仿真和原型实验.结果表明:对于相同的负载扰动,分数阶比例积分控制器的控制效果明显优于最优的整数阶比例积分控制器,且其对系统开环增益变化具有更强的鲁棒性. 展开更多
关键词 交流永磁同步电机 分数比例积分控制器 整数比例积分控制器 抗扰性能 鲁棒性
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基于分数阶PI速度控制器的永磁同步电动机控制 被引量:20
13
作者 王瑞萍 皮佑国 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第11期69-75,共7页
将分数阶比例积分控制器应用于交流永磁同步电动机的速度控制,来达到实现系统高性能控制的目的。本文重点研究了应用分数阶比例积分控制器作为速度控制器的交流永磁同步电动机速度控制系统的跟随性能。在相同条件下,对采用按照最优化设... 将分数阶比例积分控制器应用于交流永磁同步电动机的速度控制,来达到实现系统高性能控制的目的。本文重点研究了应用分数阶比例积分控制器作为速度控制器的交流永磁同步电动机速度控制系统的跟随性能。在相同条件下,对采用按照最优化设计的整数阶比例积分控制器的系统与采用分数阶比例积分控制器的系统,分别采用阶跃输入、三角波输入和正弦输入信号进行了仿真和实验研究。研究结果表明:采用分数阶比例积分控制器的系统响应速度和跟随性能均优于采用整数阶比例积分控制器的系统。 展开更多
关键词 分数比例积分控制器 整数比例积分控制器 永磁同步电动机 跟随性能
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一阶时滞过程PID控制器优化准则 被引量:10
14
作者 谭功全 干树川 陈永会 《控制工程》 CSCD 北大核心 2012年第5期798-800,808,共4页
对单回路控制系统,期望得到控制器的统一优化准则。以误差积分性能指标描述系统时间响应,以环路函数的频域约束表示系统稳定裕度,从而建立一种综合的鲁棒性能(RP)指标,即系统的稳定裕度和积分性能的指数加权指标。针对比例积分微分(PID... 对单回路控制系统,期望得到控制器的统一优化准则。以误差积分性能指标描述系统时间响应,以环路函数的频域约束表示系统稳定裕度,从而建立一种综合的鲁棒性能(RP)指标,即系统的稳定裕度和积分性能的指数加权指标。针对比例积分微分(PID)控制器串联一阶时滞过程(FOPDT)的系统,通过计算机数值运算,选择出RP的合理加权因子范围为1~2。以加权因子取1.5的RP作为控制器优化准则,对时滞比从0到∞的FOPDT过程获得了最优PID控制。仿真表明,该法对鲁棒性和积分性能的折中是合适的,对一般工业过程的控制器参数优化有较大的借鉴意义。 展开更多
关键词 一阶时滞过程 比例积分微分控制器 鲁棒积分性能 优化准则
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基于粒子群优化算法的分数阶PID控制器设计 被引量:11
15
作者 赵华东 宋保业 +1 位作者 张建胜 许琳 《山东科技大学学报(自然科学版)》 CAS 2017年第4期60-65,共6页
分数阶PID控制器具有可变的微分和积分阶次,通过调整控制器参数可以获得更好的控制性能。本文基于粒子群优化算法设计分数阶PID控制器。首先介绍分数阶PID和粒子群优化算法,然后给出分数阶PID控制系统结构、分数阶微积分算子的近似算法... 分数阶PID控制器具有可变的微分和积分阶次,通过调整控制器参数可以获得更好的控制性能。本文基于粒子群优化算法设计分数阶PID控制器。首先介绍分数阶PID和粒子群优化算法,然后给出分数阶PID控制系统结构、分数阶微积分算子的近似算法和分数阶PID控制器设计的仿真流程,最后通过MATLAB/Simulink对算例进行控制器设计仿真。仿真结果表明,通过粒子群寻优能够获得满意的分数阶PID控制器参数,满足对控制性能的要求。 展开更多
关键词 粒子群优化 分数控制器 比例-积分-微分
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基于分数阶PD速度控制器的永磁同步电动机控制研究 被引量:4
16
作者 王瑞萍 皮佑国 《中山大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2013年第3期34-39,共6页
为了实现交流永磁同步电机的高性能速度控制,提出一种能满足系统稳定性和鲁棒性要求的分数阶比例微分控制器。为评价该控制器的性能,将该控制器和采用最优化设计的整数阶比例积分控制器分别应用于同一系统进行了仿真和原型实验。结果表... 为了实现交流永磁同步电机的高性能速度控制,提出一种能满足系统稳定性和鲁棒性要求的分数阶比例微分控制器。为评价该控制器的性能,将该控制器和采用最优化设计的整数阶比例积分控制器分别应用于同一系统进行了仿真和原型实验。结果表明:采用文中提出的分数阶比例微分控制器的系统响应速度、跟随性能和节能效果均优于采用整数阶比例积分控制器的系统。 展开更多
关键词 分数比例微分控制器 整数比例积分控制器 交流永磁同步电动机 跟随性能 节能效果
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改进的粒子群优化算法优化分数阶PID控制器参数 被引量:24
17
作者 金滔 董秀成 +2 位作者 李亦宁 任磊 范佩佩 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2019年第3期796-801,共6页
为了提高分数阶比例积分微分(FOPID)控制器的控制效果,针对FOPID控制器参数整定的范围广、复杂性高等特点,提出改进的粒子群优化(PSO)算法优化FOPID控制器参数的方法。该算法对PSO中惯权重系数的上下限设定范围并随迭代次数以伽玛函数... 为了提高分数阶比例积分微分(FOPID)控制器的控制效果,针对FOPID控制器参数整定的范围广、复杂性高等特点,提出改进的粒子群优化(PSO)算法优化FOPID控制器参数的方法。该算法对PSO中惯权重系数的上下限设定范围并随迭代次数以伽玛函数方式非线性下降,同时粒子的惯性权重系数和学习因子根据粒子的适应度值大小动态调整,使粒子保持合理运动惯性和学习能力,提高粒子的自适应能力。仿真实验表明,改进的PSO算法优化FOPID控制器的参数较标准PSO算法具有收敛速度快和收敛精度高等优点,使FOPID控制器得到较优的综合性能。 展开更多
关键词 分数比例积分微分控制器 粒子群优化 惯性权重系数 参数优化 自适应
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基于比例降阶准谐振的MMC环流抑制策略 被引量:3
18
作者 刘永强 江伟 +4 位作者 王渝红 陈金祥 黄道姗 龚鸿 王柯岩 《现代电力》 北大核心 2018年第1期89-94,共6页
模块化多电平换流器三相桥臂之间存在的数值较大的二次谐波电流即环流,不仅会影响换流器的稳定运行,同时增加了系统损耗。为抑制该环流,本文提出了一种基于比例降阶准谐振的MMC环流抑制器。首先借助二阶广义积分器检测并提取环流中的负... 模块化多电平换流器三相桥臂之间存在的数值较大的二次谐波电流即环流,不仅会影响换流器的稳定运行,同时增加了系统损耗。为抑制该环流,本文提出了一种基于比例降阶准谐振的MMC环流抑制器。首先借助二阶广义积分器检测并提取环流中的负序二倍频分量,再利用克拉克变换将三相环流变换到两相静止坐标,再利用降阶准谐振控制器实现对环流的无静差跟踪,得到参考电压修正量。该控制器能够快速精确地从环流分离出负序二倍频分量,且数字化实现简单。最后,在PSCAD/EMTDC搭建11电平MMC-HVDC仿真模型,验证了比例降阶准谐振控制器的有效性。 展开更多
关键词 模块化多电平换流器 二倍频环流 广义积分 比例谐振
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具有低次谐波抑制能力的PIR控制器设计 被引量:27
19
作者 张馨予 张钢 +1 位作者 钱江林 刘志刚 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第A02期19-27,共9页
为了抑制由牵引网网压畸变引起的单相四象限变流器交流电流中的低次谐波,在电流环中引入一种比例积分谐振(PIR)控制器。通过对比研究不同种类的谐振控制器性能差异,选取一种较为合适的准谐振控制器应用于PIR中,并利用根轨迹法设计PIR控... 为了抑制由牵引网网压畸变引起的单相四象限变流器交流电流中的低次谐波,在电流环中引入一种比例积分谐振(PIR)控制器。通过对比研究不同种类的谐振控制器性能差异,选取一种较为合适的准谐振控制器应用于PIR中,并利用根轨迹法设计PIR控制器的参数,以保证系统稳定并具有良好的动态性能。通过Matlab/Simulink仿真及样机实验,验证了所提PIR控制器在谐波抑制及稳定运行方面的优越性。 展开更多
关键词 低次谐波抑制 单相四象限变流器 比例积分谐振控制器 参数设计
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基于分数阶LCL滤波器的风力发电网侧控制研究 被引量:5
20
作者 李啸骢 罗雪丽 +1 位作者 侯立亮 徐俊华 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第12期383-391,共9页
为提高并网电能质量,提出采用分数阶PI(PI^(λ))控制器来实现网侧控制、采用分数阶LCL(FOLCL)滤波器进行滤波的方案。首先通过理论推导得出FOLCL滤波器能从根本上避免谐振的特性,然后建立网侧逆变系统分数阶数学模型,并推导分数阶双闭... 为提高并网电能质量,提出采用分数阶PI(PI^(λ))控制器来实现网侧控制、采用分数阶LCL(FOLCL)滤波器进行滤波的方案。首先通过理论推导得出FOLCL滤波器能从根本上避免谐振的特性,然后建立网侧逆变系统分数阶数学模型,并推导分数阶双闭环控制结构,最后在网侧引入PI^(λ)控制器并对其参数进行设计。仿真实验结果表明:FOLCL滤波器可从根本上避免谐振;所设计的FOLCL滤波器效果明显优于传统的整数阶LCL(IOLCL)滤波器;所建全分数阶逆变并网系统各项指标均明显优于传统方案。 展开更多
关键词 风力发电 逆变器 谐振 分数积分 LCL滤波器 PI^(λ)控制器
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