重复控制及其在单相桥式逆变器上的验证研究

发布时间：2022-12-04 21:59

　　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... 

【文章页数】：132 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
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


【参考文献】：
期刊论文
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[3]一种具有频率变化适应性的并网逆变器改进型重复控制方法[J]. 陈东,张军明,钱照明.  电工技术学报. 2014(06)
[4]基于改进重复控制的光伏并网逆变器直流注入抑制策略[J]. 陈堃,刘涤尘,陈昌旺.  电工技术学报. 2013(10)
[5]基于自适应比例谐振的新型并网电流控制策略[J]. 刘斌,谢积锦,李俊,伍家驹.  电工技术学报. 2013(09)
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[7]基于比例积分–降阶谐振调节器的并网逆变器不平衡控制[J]. 赵新,金新民,周飞,李葛亮.  中国电机工程学报. 2013(19)
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[9]采用比例谐振和状态反馈的三相逆变器最优控制[J]. 王恒利,付立军,揭贵生,肖飞,万泽法.  西安交通大学学报. 2013(08)
[10]基于PI调节器和电容电流反馈有源阻尼的LCL型并网逆变器闭环参数设计[J]. 鲍陈磊,阮新波,王学华,潘冬华,李巍巍,翁凯雷.  中国电机工程学报. 2012(25)



本文编号：3709063