李芬 作品数:11 被引量:189 H指数:7 供职机构: 华中科技大学电气与电子工程学院 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 湖北省自然科学基金 更多>> 相关领域: 电气工程 更多>>
基于复合控制的单相电压型PWM整流器的研究 本文深入分析和研究了单相电压型PWM整流器的数学模型和调制方式,在此基础上提出了一种复合控制--带电网电压前馈的双闭环直接电流控制方案.该双闭环控制器不仅具有快速的电流跟踪响应和良好的稳态性能,而且使电网输入侧功率因素接... 李芬 邹云屏 张玉成 王成智 贾凯关键词:PWM整流器 复合控制 数学模型 电流控制 文献传递 基于双PWM变换器的交流电子负载研究 被引量:38 2008年 为节省能源和简化电源设备测试的投入,研究了一种结构简单、可测试交流电能装置各种电特性并将试验电能回馈至电网的交流电子负载。根据其主电路的两级AC/DC/AC变换结构,分析了起传递能量桥梁作用的直流母线电容工作和谐波产生机理,提出了将两级PWM变换器分开控制的方案即前级变换器采用固定开关频率的单P环直接电流控制,后级变换器采用三角波调制的经典电压外环和电流内环的双闭环结构。基于32位定点TMS320F2812DSP控制器设计控制系统,实现了上述设计方案并应用于小功率交流电子负载实验样机。实验论证表明,该方案控制简单易行,可以实现对单相测试电源的阻抗特性精确模拟,同时完成功率因数接近于1的有源逆变,将测试电源电能回馈电网。 李芬 邹旭东 王成智 陈伟关键词:交流电子负载 能量回馈 功率平衡 直接电流控制 固定开关频率 滤波器在单相PWM整流器中的应用 被引量:12 2008年 为消除混叠在PWM单相整流器交流电流反馈信号中的高次谐波分量和直流电压控制外环中的2次谐波分量,在交流电流反馈通道中设置低通滤波器,并使用陷波滤波器衰减直流2次谐波分量;通过在建立电流控制系统模型中发现的内环低通滤波器可有效消除混叠的高次谐波信号的方法保障系统稳定,而对截止频率过高将引起反馈信号相移,改变系统中低频特性,进而影响系统稳定性,则给出了滤波器参数的设定要求;采用直流环节中的陷波滤波器,相比低通滤波器不仅易于在计算精度有限的底层控制芯片中实现,同时更有效消除2次谐波分量,保障系统的高输入功率因数和低谐波分量,同时拥有良好的动态特性。相关仿真分析及搭建4.5kVAPWM整流器样机平台的实验结果验证了以上推论。 王成智 邹旭东 贾凯 李芬 邹云屏 佘煦关键词:PWM整流器 滤波器 系统特性 相位延迟 数字控制系统 移相全桥PWM变换器的DCM研究 2008年 当输出滤波电感的电流在一个周期内不连续时,移相全桥PWM变换器就工作在电流断续模式(DCM)。在该模式下,输出滤波电感两端电压会出现振荡。这种现象不仅会导致次级占空比增加,还会给输出纹波带来不利的影响,在某些应用场合是不允许的。在详细分析该模式下变换器的工作过程和软开关特性的基础上,通过考虑电路各处的分布参数特别是输出滤波电感的寄生参数,很好地解释了振荡现象。利用PSpice仿真研究,总结出电路中各参数,特别是电感寄生参数对谐振过程的影响规律。提出了一种抑制该振荡的方法,最后通过仿真和实验验证了该方法对抑制DCM下电感电压振荡的有效性。 陈伟 邹云屏 李芬 王成智关键词:变换器 电流断续模式 三相电压型PWM整流器直接功率控制调制机制 被引量:49 2010年 根据三相电压型脉宽调制(pulse width modulation,PWM)整流器的瞬时功率数学模型,在矢量空间中分别研究每个开关矢量对瞬时功率的不同影响,给出相应的作用图,并由此将整个空间重新划分为18个非固定扇区,提出一种新的具有通用性的开关矢量表,在此过程中探究直接功率(direct power control,DPC)控制的调制机制。这种新的开关矢量表不仅可以克服传统开关表对无功功率控制上的缺陷,获得更好的稳态和动态控制效果,而且可以对其他开关表的不足进行一定的解释。文中通过不同开关表的控制系统对比仿真与实验,验证了各项结论的正确性和实用性。 陈伟 邹旭东 唐健 黄朝霞 李芬 吴振兴 邹云屏关键词:PWM整流器 瞬时功率理论 直接功率控制 开关表 调制机制 基于SPWM调制的单相大功率整流器研究 被引量:10 2008年 为了使PWM整流器具有较强的鲁棒性,采用SPWM调制方式使系统具有恒定的开关频率;为使输入侧获得高功率因数,采用一种数字锁相环,通过整流器直流外环的陷波滤波器,消除直流电压的谐波分量,在提高输入波形质量的同时,加快了系统的动态响应。最后,搭建了10kVA单相SPWM整流器样机,通过仿真和实验验证了理论分析。 王成智 邹云屏 贾凯 李芬关键词:整流器 陷波器 采用改进重复控制的大功率电力电子负载 被引量:57 2009年 电力电子负载包含模拟电源负荷的模拟变换器和将能量馈回电网的并网变换器。它必须能模拟电流谐波含量丰富的非线性负荷,传统的PI控制器难以满足波形跟踪需要。该文采用改进重复控制策略用于电力电子负载(power electronic load,PEL)电流控制器设计,通过串联校正调整控制对象幅频、相频特性,重复控制器可提高系统稳态性能,P控制器保障其动态响应速度。由此,模拟变换器快速、近乎无差地跟踪线性或非线性电流指令;能量以高功率因数经并网变换器馈回电网。该方法克服采样、计算延时和死区、参数漂移等因素对系统稳定性的影响,增强了系统鲁棒性。给出了控制器设计步骤和方法,仿真和搭建的10 kVA电力电子负载样机实验证明了方案和分析的正确性。 王成智 邹旭东 许赟 邹云屏 张允 陈伟 佘煦 李芬关键词:电力电子负载 重复控制 电流控制 非线性负荷 波峰因数 能量回馈 采用LCL滤波器并网的交流电子负载 被引量:8 2009年 针对在交流电子负载采用传统L滤波器并网时开关频率附近的高次谐波衰减的不足提出了采用LCL滤波器并网,为减少LCL滤波器对系统稳定性的影响,对LCL滤波器自身存在谐振问题进行分析,深入研究了采用LCL滤波器的并网变换器电流控制策略,在检测网侧电流的电流环中引入滤波电容电流反馈的控制算法代替阻尼电阻的作用,可以改变系统极点分布,有效地抑制谐振,增加系统的稳定性,并研究了系统稳定时控制参数需满足的条件。仿真及实验结果表明,采用LCL滤波器并网时可以有效减少交流电子负载并网输出电流的高次谐波含量,而引入滤波电容电流反馈控制策略是一种简单、可行抑制LCL谐振的方法。 李芬 邹旭东 吴振兴 邹云屏 唐健关键词:交流电子负载 LCL滤波器 并网 谐振 交流电子负载谐波分析与抑制 根据瞬时功率理论,分析了基于背靠背变换器结构的交流电子负载稳态时交直交之间的频率转换关系。当被试电源频率不同于电网频率时,结合互调理论,推导出直流母线电压谐波成分(包括互调产物)表达式,并揭示了并网输出电流谐波和间谐波产... 李芬 邹云屏 邓春花 吴振兴 王成智关键词:交流电子负载 瞬时功率 谐波分析 文献传递 基于复合控制的交流电子负载研究 被引量:5 2008年 研究了一种可适用于交流电能装置的各种电特性的测试,同时又将试验电能回馈至电网的交流电子负载。根据其主电路的两级AC/DC/AC变换结构,详细分析了系统功率平衡机理,提出一种新的复合控制方法,较好地满足系统对指令电流跟踪的精度、快速性和稳定性的要求。该方法能消除电压扰动带来的电流跟踪误差,可以实现对单相交流测试电源的阻抗特性精确模拟,同时完成功率因数接近于1的有源逆变将测试电源电能回馈电网。仿真和试验结果证明了复合控制方法的有效性。 李芬 邹旭东 张杰 王成智 陈伟关键词:交流电子负载 负载特性 能量回馈 复合控制