A Globally Stable Practically Implementable PI Passivity-based Controller for Switched Power Converters
在本文中,我们提出了一个PI无源性为基础的控制器,适用于一个大类的开关功率转换器,确保全球的状态调节到一个所需的平衡点。在\cite{HERetal}中报告了这个问题的解决方案,但是它需要完全的状态反馈,这使得它实际上是不可行的。为了克服这一限制,我们构建了一个状态观测器,是可实现的测量,可在实际应用中。观测器在有限时间内重构状态,保证PI的全局收敛性。观测器的励磁要求很弱,在变流器正常运行时可以满足。仿真结果表明了所提出的PI的优良性能。
2020-04-30 cs.SY eess.SY
Non-Isolated Single-Switch Zeta Based High-Step up DC-DC Converter with Coupled Inductor
在本文中,非隔离高升压DC-DC转换器已被提出用于可再生能源的应用。建议的结构转换器已来自基本Zeta转换器,在这两个只有一个单一的开关。在不使用开关电容的情况下,该变换器的电压增益比得到了显著提高。为了放大变换器的电压增益,采用了耦合电感。通过改变耦合电感的比例来增加和减少增益,以辅助占空比。在这种结构中,组件的数量较少。建议转换器的工作原理和评价,考虑元件的设计方法,进行了详细讨论。为了验证所提出的转换器的可行性,仿真结果已提供和评估。
2021-10-15 cs.SY eess.SY
Voltage control of DC-DC Three level Boost converter using TS Fuzzy PI controller
Cadi Ayyad University(卡迪阿耶德大学);Reims University(兰斯大学);Laboratory of Electric Systems and Telecommunications CReSTIC(电信与电力系统实验室 CReSTIC)
本文研究了如何通过TS模糊PI控制器设计高效DC-DC三级Boost转换器的电压控制方案,利用局部模型设计PI控制器并结合TS模糊方法形成控制器,验证了其在不同扰动下的鲁棒性和整体性能。
2019-04-24 cs.SY eess.SY
Guidelines for the implementation of power oscillation damping controllers in power converters
Red Eléctrica - Redeia(西班牙电网公司)
本文针对电力变流器的电力振荡阻尼(POD)控制器,提出基于西班牙NTS标准的合规性准则与实施指南,经大规模系统验证,该控制器可有效抑制机电振荡。
2026-09-03 cs.SY eess.SY
Transient Stability of GFL Converters Subjected to Switching of Droop-Controlled GFM Converters
本文研究了在负载转换器切换下GFL转换器的暂态稳定性问题,通过建立数学模型和推导切换条件,提出虚拟固定d轴控制策略以提高稳定性。
2026-04-21 cs.SY eess.SY
Power Oscillation Damping Controllers for Grid-Forming Power Converters in Modern PowerSystems
针对现代电力系统中构网型电压源变流器POD控制器性能待研究的问题,本文提出三种基于功率附加调制的POD控制器,采用特征值灵敏度方法设计,经仿真验证可有效阻尼机电振荡。
2024-09-16 cs.SY eess.SY
Implementation of complex-valued sliding mode controllers in three-phase power converters
针对三相功率变换器,本文提出两种低计算量、易实现的复值滑模控制器实现方法,无需动态解耦即可保持鲁棒性与快速响应,并通过仿真和硬件在环实验完成验证。
2024-04-04 cs.SY eess.SY
Fast-Response Variable Frequency DC-DC Converters Using Switching Cycle Event-Driven Digital Control
本文研究了一种新的方法来建模和控制变频功率变换器在开关同步采样状态空间逐周期数字控制。与其他方法相比,有许多显著的优点,包括快速的动态性能以及易于设计和实施。理论结果,并通过硬件验证,电流模式降压转换器与恒定的导通时间和电流模式升压转换器与恒定的关断时间的模拟。微处理器和激光雷达的动态电压缩放是可以受益的应用之一。
2022-09-09 cs.SY eess.SY
Fuzzy Lifetime Analysis of a Fault-Tolerant Two-Phase Interleaved Converter
交错变换器用于光伏(PV)应用中,以高可靠性处理高功率条件。为了提高这些转换器的可靠性,可以采用冗余开关配置,这显著降低了功率开关的故障率。然而,配备有冗余开关配置的交错转换器的评估可靠性可能是复杂的。本文的目的是简化交错式转换器的可靠性分析,考虑任务剖面和冗余开关配置。该方法将变换器的不同可能配置表示为马尔可夫链状态,简化了可靠性和故障率分析。不同的参数,如转换器的功率水平,开关配置类型,和操作模式的效果,推导出一个更好的洞察开关配置的有效性,提高可靠性。
2021-11-19 cs.SY eess.SY
PID passivity-based droop control of power converters: Large-signal stability, robustness and performance
我们提出了一个完整的审查PID无源性为基础的控制器(PBC)应用于电力电子变换器,讨论的局限性,前所未有的优点和潜在的改进方面的大信号稳定性,鲁棒性和性能。我们提供四个主要贡献。标称的情况下,首先被认为是它示出,在完美的系统参数的知识的假设下,PID-PBC是能够保证全局指数稳定的任何正增益的期望的操作点。其次,我们分析了鲁棒性的控制器的参数不确定性的一类特定的功率变换器,通过建立精确的稳定裕度。第三,我们提出了一个修改的控制器,通过引入泄漏,以克服一些固有的性能和鲁棒性的限制。有趣的是,这种控制器可以在稳态下被解释为输入和被动输出之间的下垂,类似于传统的主控制器。第四,我们通过适当的单调变换的控制器的控制输入的饱和鲁棒设计。所得到的结果进行了深入的讨论和验证的模拟两个相关的电源应用:DC/DC升压转换器和HVDC并网电压源转换器。
2021-09-22 cs.SY eess.SY
Improved Dual-Output Step-Down Soft-Switching Current-Fed Push-Pull DC-DC Converter
本文提出一种双输出降压电流馈电全桥推挽DC-DC变换器的软开关方法,通过在初、次级侧分别实现零电流与零电压开关,免除了有源钳位与无源缓冲电路,有效降低了开关损耗与器件应力,并通过仿真验证了其准确性。
2023-10-24 cs.SY eess.SY
A Soft-Switching Single-Stage AC-DC Converter
部分谐振高频AC链路转换器被认为提供软交换、单级功率转换。由于消除了直流电容器,因此具有高度可靠性。以前的工作主要集中在概念拓扑和设计要求的证明。在这项工作中,电流调节AC-DC转换器从这个家庭的转换器。控制设计和网格集成的要求进行了讨论。采用电网电流反馈的有源阻尼方法来抑制滤波器的谐振振荡。电流控制在同步坐标系中使用电压定向控制来实现,该电压定向控制实现功率因数和功率流控制。给出了变流器运行结果及其控制回路性能
2022-02-18 cs.SY eess.SY
A Mathematical Model of Hybrid Microgrid With Pole Placement Controller Using State Feedback For Stability Improvement
该研究构建了含直流/交流换流器、控制器及负载的混合微电网状态空间数学模型,通过特征值分析小信号稳定性,设计状态反馈极点配置控制器提升系统稳定性。
2025-09-01 cs.SY eess.SY
A Novel Optimal Modulation Strategy for Modular Multilevel Converter Based HVDC Systems
与传统转换器不同,模块化多电平转换器(MMC)具有更高的开关频率-这对转换器损耗和可靠性等重要参数有直接影响-主要是由于开关元件数量的增加。然而,传统的开关技术,其中子模块排序只是基于电容器电压平衡,不能够实现开关频率降低的目标。提出了一种新的模块化多电平变换器(MMC)调制算法,通过定义一个约束多目标优化模型来降低MMC操作的开关频率。优化的开关算法结合了MMC的正常运行所需的所有控制目标,并增加了新的约束条件,以限制在每个时间步长的子模块开关事件的数量。变化的严重性的约束导致在MMC开关算法的可控性,以权衡电容器电压调节和开关频率降低之间的期望水平。最后,针对一个七电平背靠背MMC-HVDC系统在各种运行条件下,所提出的算法的性能进行了验证。
2019-12-18 cs.SY eess.SY
Reduced Switching-Frequency Modulation Design for Model Predictive Control Based Modular Multilevel Converters
本文提出了一种新的开关算法的模块化多电平变换器(MMC),显着降低开关频率,同时满足其正常运行所需的所有控制目标。与传统的电容器电压平衡策略不同,除了子模块(SM)电容器电压,该算法在排序过程中考虑以前的开关状态。该算法被应用到一个七电平背靠背MMC-HVDC系统,并在各种运行条件下进行了测试。观察到开关频率的显着降低,对子模块电容器电压的影响微不足道。
2019-12-18 cs.SY eess.SY
Modeling and control of permanent-magnet synchronous generators under open-switch converter faults
本文研究了双级电机侧转换器中开开关故障的数学建模及永磁同步发电机的容错电流控制,提出了一种通用且不依赖电机运行模式的转换器模型,并通过改进抗饱和策略、适应空间矢量调制方案和注入额外参考电流来提升控制性能并减少转矩脉动。
2018-02-01 cs.SY eess.SY
A Nonlinear Controller for Parallel DC-DC Converters with ZIP Load and Constrained Output Voltage
本文提出一种基于障碍函数的自适应反步非线性控制器,用于带未知ZIP负载的并联DC-DC变换器,实现大信号下的电压调节与功率共享,并确保输出电压约束在负载突变时不被违反。
2025-02-28 cs.SY eess.SY
Augmentation of Generalized Multivariable Grid-Forming Control for Power Converters with Cascaded Controllers
用于功率转换器的电网形成控制策略的经典设计依赖于DC和AC状态及其对应的控制回路之间的时标分离的严格假设,例如,AC和DC环路,功率和级联的电压和电流环路等。本文提出了一种多输入多输出的电网形成(MIMO-GFM)控制的功率变换器使用多变量反馈结构。首先,MIMO-GFM控制通过一般的多变量控制传递矩阵将AC和DC回路耦合。然后,参数设计转化为一个标准的固定结构的H ∞综合。通过这种方式,所有的回路可以同时和最佳地调谐,而不依赖于回路解耦的假设。因此,可以实现优异且鲁棒的性能。实验结果验证了该方法的有效性。
2022-02-17 cs.SY eess.SY
Bifurcation Analysis of Sub-Synchronous Oscillations Related to Grid-Forming Converter Inner Controllers
The University of Manchester(曼彻斯特大学)
研究与电网形成变流器内部控制器相关的次同步振荡,通过基于连续的分岔分析揭示稳定性界限,聚焦强电网不稳定及极限环延续,还研究圆形电流限制器影响,发现弱电网虚假霍普夫分岔,强调GFM实施近似需谨慎。
2026-07-22 cs.SY eess.SY
Unified Virtual Oscillator Control for Grid-Forming and Grid-Following Converters
提出了一种统一的虚拟振荡器控制器(uVOC),它使一个统一的分析,设计和实施框架,为电网形成(GFM)和电网跟踪(GFL)的电压源变换器(VSC)。基于振荡器的GFM控制器,如可调度虚拟振荡器控制(dVOC),提供了严格的分析框架与增强的同步,但缺乏有效的故障处理能力,这严重限制了实际应用。所提出的uVOC便于与任意低电网电压和快速过流限制同步;这使得有效的故障穿越不同于现有的GFM控制器,其通常在故障期间切换到备用控制器。采用uVOC的GFM操作在并网和孤岛模式下实现,两者之间无缝过渡。在GFL变换器中,双向功率流控制和DC总线电压调节通过uVOC实现。GFL或GFM运行不需要锁相环(PLL),从而避免了弱电网应用中与PLL相关的同步问题。详细的小信号模型GFM和GFL操作已经开发和系统的控制器参数的设计准则。在交直流混合微电网中通过硬件实验验证了该控制器的有效性。
2020-07-12 cs.SY eess.SY
Efficiency Improvement of Commercially Available MPPT Controllers Using Boost Converter
在光伏发电系统中使用充电控制器显著增加了所收集的能量。最有效的充电控制器类型是最大功率点跟踪(MPPT)控制器。市售的MPPT控制器受限于太阳能电池板的输入电压和电池的充电电压,使得其对于非常低的辐照度天气条件是低效的。在本文中,提出了通过添加具有升压转换器和开关电路的电源管理系统来增加市售MPPT控制器的效率,该电源管理系统将在低辐照度天气条件下(如多云、日出和日落)操作。升压转换器由Arduino Uno的PWM功能控制,以调节MPPT控制器所需的电压。开关电路将根据连接到PV板的电压传感器的输出和MPPT控制器的输入自动改变电流的方向。结果表明,与单独的MPPT控制器相比,具有电源管理系统的系统的平均功率增加了8.77%。
2019-11-04 cs.SY eess.SP eess.SY
Generalized Feedback Control Modeling Method for Control-Driven Converter Systems
Norwegian University of Science and Technology(挪威科技大学);Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学)
针对基于变流器系统中控制驱动稳定性问题,提出广义反馈控制(GFC)频域建模框架,对单、多变流器建模并验证,通过应用示例展示其在多控制器交互分析及稳定性设计上优势,有潜力用于大规模控制器变流器系统分析设计。
2026-07-08 cs.SY eess.SY
A Novel Tunable Controller for Grid Forming Converters towards Critical Services Application
针对电网构造型变流器在孤岛及并网关键服务中的频率控制问题,本文提出混合可调控制、ANN-LM控制器和LSTM网络,并结合MATLAB与GAMS验证其有效性。
2025-09-01 cs.SY eess.SY
Generalized Circuit Averaging Technique for Two Switch DC-DC Converters
Cuk和SEPIC是用于电池充电的一些重要DC-DC转换器。本文对Cuk变换器和SEPIC变换器采用了广义电路平均技术。导出的方程用于获得开环传递函数的频率响应。利用LTSpice软件包对扰动输出电压占空比($G_{vd}$)进行了仿真。所导出的转换器的平均模型有助于更快和更简单的仿真。对变换器在CCM和DCM中的行为进行了仿真。导出的表达式可以推广到具有两个开关的功率变换器。
2020-12-16 cs.SY eess.SP eess.SY
Family of Integrated Multi-Input Multi-Output DC-DC Power Converters
本文提出了一种采用三开关的集成多端口变换器,它可以提供单输入双输出(SIDO)或双输入单输出(DISO),任意两个端口之间具有双向功率流。该概念可以扩展到n开关转换器,以实现更多的输入和/或输出。所提出的转换器可以应用于在诸如直流纳米电网、电动车辆、多端口电源、分布式发电系统等应用中具有不同电压电平的接口源、负载和存储元件。各种拓扑结构的集成多端口n开关变换器进行了研究。详细分析了这些变换器的工作原理和PWM控制策略。搭建了一个通用化的硬件原型,并给出了实验结果进行验证。
2021-10-23 cs.SY eess.SY
Value Function Approximation for Direct Control of Switched Power Converters
Stanford University(斯坦福大学)
本文提出了一种利用离线计算近似模型预测控制器的方法,通过将规划时间划分为两个段落,并使用二次函数近似第二段的最优成本,从而降低实时优化的计算需求。
2016-01-19 cs.SY eess.SY
Synchronous Multistep Predictive Spectral Control of the Switching Distortion in DC--DC Converters
在汽车电力电子中,功率半导体开关动作产生的失真和电磁干扰(EMI)可能是设计紧凑、轻量化车辆的重大挑战。随着半导体开关频率的增加,例如,随着诸如氮化镓和碳化硅的新材料的引入,该问题变得更加严重。我们提出了一种控制方案,用于汽车DC-DC转换器,减少了电磁干扰所产生的整形开关失真预测在运行时。多步模型预测控制方案根据预定义的标准选择优化输出频谱的后续切换状态。为了实现实时操作,它评估下一个调制步骤的可能的切换状态候选者,而不显式地求解单个傅里叶变换。此外,开关速率和电压纹波控制在一个单一的统一的控制规律。我们目前和实验验证,控制方案确实可以运行在实时已经与目前可用的中档硬件。结果表明,与传统的脉宽调制相比,开关失真的最大频谱峰值可以降低48 dB。此外,频谱间隙可以在输出失真中实现并实时改变,从而允许某些频段--例如,其他敏感电子设备(如传感器、通信总线或调谐器)所使用的频段,以避免转换器开关动作产生的EMI。
2022-04-30 cs.SY eess.SY
Grid-Coupled Dynamic Response of Battery-Driven Voltage Source Converters
随着人们对逆变器供电的孤岛微电网的兴趣越来越大,特别是对恢复能力的兴趣越来越大,了解这些系统的动态行为变得越来越重要。本文从整体上看,电网形成转换器,并考虑控制方法建模和调节直流链路电压时,直流电源是电池储能系统。我们特别感兴趣的是了解这些控制器的性能,受大负载变化,直流侧电容值的减少。我们考虑的第四,第二,零阶模型的电池,并建立零阶模型捕获的动态感兴趣的时间尺度考虑干扰检查。此外,我们适应网格搜索优化的DC/DC控制器的控制器参数,并显示如何列入AC侧测量到DC/DC控制器可以提高其动态性能。在给定可容许的DC电压瞬态偏差的情况下,性能的这种改进提供了减小DC侧电容的机会,从而潜在地允许部署更可靠的电容器技术。
2020-07-28 cs.SY eess.SY
Fault-Tolerant Performance Enhancement of DC-DC Converters with High-Speed Fault Clearing-unit based Redundant Power Switch Configurations
容错变换器中的故障检测和重构可能复杂,并且需要使用通用微处理器和高速传感器来保证功率变换器的令人满意的性能。因此,在不增加处理和感测负担的情况下提供故障清除特征以及减少故障到正常状态之间的转换时间是非常重要的。本研究提出了一种新的冗余开关配置,以解决上述挑战。建议的配置使用一个二极管和两个保险丝,以消除故障开关,并取代储备之一,自发。建议配置中的开路故障立即得到澄清。此外,短路故障处理为开路故障,通过使用保险丝。因此,所提出的交换机配置的容错特征是在不使用复杂的、通用的和多方面的故障管理单元的情况下实现的。使用MATLAB/SIMULINK推导了实例研究的结果行为。在COMSOL Multi-physics环境下,分析了单片散热器上功率开关的稳态热分布。最后,所提出的配置的可行性证明了实验室规模的原型。
2021-11-01 cs.SY eess.SY
Network-Reconfiguration-Aware Power Oscillation Damping Controller for Newly Commissioned Converter-Interfaced Power Plants
本文提出一种基于频率响应、考虑所有网络重构场景的CIG电厂POD控制器设计流程,无需详细小信号模型,可灵活利用有功/无功阻尼关键模式,并在IEEE 39节点系统中仿真验证。
2023-04-13 cs.SY eess.SY
Small-Signal Stability Manifolds in Converter-Dominated Power Systems
Università Campus Bio-Medico di Roma(罗马生物医学大学);University of Colorado Denver(科罗拉多大学丹佛分校);Università degli Studi di Genova(热那亚大学);Politecnico di Milano(米兰理工大学)
本文提出一种系统框架,通过引入稳定流形、结合全网络线性化、特征值分析、自适应采样和代理优化,高效评估高比例并网逆变器资源电力系统在不同控制器参数和运行工况下的小信号稳定性。
2026-05-25 cs.SY eess.SY
Robust Switching Control of DC-DC Boost Converter for EV Charging Stations
在这项工作中,DC-DC升压转换器的开关控制设计的问题被认为是,在不确定的平衡条件下产生的输入和负载参数的扰动的情况下操作。假设这些不确定参数是通过一个已知的线性外系统产生的,一个参数估计器被设计用于实时更新切换控制器的平衡点。为了减轻与所设计的参数估计器相关联的噪声放大问题,经由一组一阶滤波器对估计误差注入项进行滤波,以在最终估计集中获得期望的噪声抑制水平。为了证明所开发的方案的效率,被认为是一个现实的应用场景的电动汽车的直流充电站,与光伏阵列作为源和电池连接在负载侧。
2022-12-06 cs.SY eess.SY
Whale Optimization Algorithm-based Fractional Order Fuzzy Type-II PI Control for Modular Multilevel Converters
本文提出一种基于鲸鱼优化算法优化的无模型分数阶模糊二型PI控制策略,通过自适应调整增益和引入分数阶数学,有效提升了并网模块化多电平换流器在电压扰动等复杂工况下的功率跟踪精度与稳定性。
2024-04-29 cs.SY eess.SY
Offset-free Data-Driven Predictive Control for Grid-Connected Power Converters in Weak Grid Faults
Eindhoven University of Technology(埃因霍温理工大学)
针对弱电网故障下传统PI控制器控制并网变换器时振荡响应大、故障穿越性能差的问题,提出无静差数据驱动预测控制方法,无需物理建模即可实现更优控制效果,显著提升故障穿越能力且计算效率与传统PI相当。
2026-09-29 cs.SY eess.SY
Correct-by-construction control synthesis for buck converters with event-triggered state measurement
Dept. of EECS, Univ. of Michigan(密歇根大学电气与计算机工程系)
本文提出了一种新的基于正确性构造的开关控制器,用于具有事件触发测量的功率转换器,通过引入过时测量作为额外状态变量,构建信念空间抽象,并在该抽象上应用基于抽象的合成方法,验证了控制器的有效性。
2019-03-13 cs.SY eess.SY
A Neural Network Approach to a Modified Quadratic Boost Multiport Resonant Converter for Electric Vehicle Chargers
本研究针对电动汽车充电器,提出一种改进型二次升压多端口谐振变换器的神经网络方法,采用基于开关电容和开关电感的VMC网络实现高升压增益,在标称占空比下达三倍增益、降低开关应力且最高效率达96.7%。
2025-06-18 cs.SY eess.SY
Input Voltage and Current Sensorless Control of a Single Phase AC-DC Boost Converter
本文提出一种无传感器控制方法,通过滤波变换将系统动态转化为合适形式,实现输入电压和电流的全局收敛估计,结合动态控制器进行验证。
2018-07-09 cs.SY eess.SY
Adaptive-Gain Second Order Sliding Mode Observer Design for Switching Power Converters
Laboratoire IRTES, Université de Technologie de Belfort-Montbéliard(贝尔福-蒙贝利亚尔技术大学 IRTES 实验室)
针对多单元变换器,提出一种自适应增益二阶滑模观测器,仅通过负载电流测量估计电容电压,减少电压传感器数量,并利用Z(T_N)可观性分析混合可观性,仿真验证了其对噪声和负载变化的鲁棒性。
2013-05-30 cs.SY eess.SY
Taxonomy of Power Converter Control Schemes based on the Complex Frequency Concept
本文基于复频率概念提出功率变换器控制方案分类框架,推导复功率变化与复频率的解析关系并识别关键参数,通过WSCC 9节点系统仿真验证,可用于改进电力系统中变换器控制。
2023-04-15 cs.SY eess.SY
Updated version "Robust Voltage Regulation of DC-DC Buck Converter With ZIP Load via An Energy Shaping Control Approach"
针对带ZIP负载的DC-DC Buck变换器直流分布式系统稳定问题,设计了结合扰动观测器的自适应能量整形控制器,给出吸引域估计与闭环稳定性分析,通过仿真和实验验证了控制器性能。
2024-12-12 cs.SY eess.SY
Comments on "Comments on "Prediction of Subharmonic Oscillation in Switching Converters Under Different Control Strategies""
本文因包含非专业人身攻击,已被arXiv管理员移除。
2012-07-05 cs.SY eess.SY math.DS
Model Predictive Control of Voltage Source Converter in a HVDC System
Norwegian University of Science and Technology(挪威科技大学)
本文提出在高压直流系统中应用模型预测控制方法来控制电压源换流器,通过状态空间模型建模并验证了控制器的非线性开关模型。
2017-04-13 cs.SY eess.SY
On the input admittance of a universal power synchronization controller with droop controllers
本文推导了集成功率同步控制与下垂控制的通用框架的输入导纳,并通过无源指数分析证明$QV$和$PV$比例分量的优势,且以构网型变换器与发电机并联案例验证。
2025-06-20 cs.SY eess.SY
A Novel Approach to Evaluating Battery Charger Controller Design with Nonlinear PID Controller in an Extendable CHIL Setup
针对电力电子变换器评估难题,本文提出基于MATLAB/Simulink与Python交互的低成本CHIL方法,采用非线性PID控制器及CC-CV技术对96S1P电池组充电建模测试,用于概念验证与控制器训练。
2024-05-21 cs.SY eess.SY
A Unified Approach to Mitigate Voltage Jump Effects in Near Optimal Switching Surface Control of DC-DC Converters
本文提出了一种统一的方法,通过构建具有状态跃变的切换系统(称为跳流切换系统)来建模输出电容等效串联电阻(ESR)引起的输出电压跃变效应,并设计了约束近优切换表面控制器以解决近最优切换表面控制中的性能问题。
2019-07-01 cs.SY eess.SP eess.SY
Closed-Form Solutions for Grid-Forming Converters: A Design-Oriented Study
本文通过推导功率同步控制构网型变换器的闭式解,揭示了PSC、AVC及电流控制器对同步谐振和次同步谐振的不同影响机制,并据此提出控制器设计准则。
2023-12-04 cs.SY eess.SY
DC-AC Converter-Fed Induction Motor Drive With Fault-Tolerant Capability Under Open- and Short-Circuit Switch Failures
在本文中,提出一种新的容错直流-交流转换器馈入的感应电动机驱动器,以维持电动机尽可能接近其所需的正常操作下开路和短路开关故障。提供了故障检测和隔离方案的工作原理。在详细讨论的基础上,提出了两种控制策略:预测控制和积分双超前电压模式PWM控制。控制策略确定适当的开关状态,以便驱动器在故障后继续运行。所提出的拓扑结构使得它可以集成最小的冗余硬件和完整的容错能力,这是所提出的拓扑结构的一个重要优点。此外,所提出的拓扑结构的最重要的优点是在故障条件下的快速响应和低成本的转换器相比,评估的拓扑结构。为了提供可靠的故障隔离操作,提出了一种基于焦耳积分的方法来选择适当的额定值。此外,与目前可用的容错DC-AC转换器的比较给出了所提出的拓扑结构的优点。最后,实验结果验证了理论分析的正确性和所提出的变换器的工业可行性。
2019-10-08 cs.SY eess.SP eess.SY
LMI Approach for Sliding Mode Control and Analysis of DC-DC Converters
University of Belgrade(贝尔格莱德大学);University of Illinois(伊利诺伊大学)
本文利用等效控制建模分析DC-DC变换器的开关行为,通过线性矩阵不等式稳定性条件研究滑模 regime 下的稳态特性,提出非线性扇区界限的优化方法,验证了变换器分析的可行性。
2026-04-22 cs.SY eess.SY
An Event-Based Synchronization Framework for Controller Hardware-in-the-loop Simulation of Electric Railway Power Electronics Systems
针对复杂拓扑高开关频率铁路电力变换器传统CHIL仿真实时性差的问题,提出基于事件同步的ES_CHIL框架,通过事件轴同步缓解实时约束,经350 kW系统验证,提升仿真保真度与应用范围。
2023-11-13 cs.SY eess.SY
Safety-Enhanced Self-Learning for Optimal Power Converter Control
针对物理电力变流器在线强化学习探索可能引发不安全动作的问题,提出一种安全在线RL控制框架,可在自学习全过程保障安全并自主获得最优开关策略,且已在实际两电平电压源变流器平台验证有效。
2023-12-07 cs.SY eess.SY
MPC-Based Fast Frequency Control of Voltage Source Converters in Low-Inertia Power Systems
可再生能源发电的快速部署导致旋转系统惯性和阻尼的显著降低,从而使电力系统中的频率控制更具挑战性。提出了一种基于模型预测控制(MPC)的新型并网发电机控制方案,旨在充分利用并网发电机的快速响应能力为系统提供快速的频率控制服务。控制器操纵转换器功率注入以限制干扰后的频率最低点和频率变化率。集中式和分散式MPC方法被认为是性能和实际实施方面的比较。特别注意的是分散控制器生成一个明确的MPC解决方案,以提高计算效率,降低硬件要求。从高保真微分代数方程模型的IEEE 39节点系统的仿真结果表明,所提出的控制方案的有效性。
2020-04-06 cs.SY eess.SY
Using Optimization Algorithms for Control of Multiple Output DC-DC Converters
加权电压模式控制表示用于控制多输出DC-DC转换器的方法。因此,加权控制在这些转换器的输出之间重新分配误差,并且可以通过调整加权因子来减小调节误差。但问题是,大多数设计都是在试错的基础上进行的,结果相当不一致。此外,在传统的数学方法中,该因子通过给定的参数为转换器设计。本文提出了帝国竞争算法(ICA)、粒子群优化算法(PSO)和蚁群优化算法(ACO)三种优化算法,用于快速准确地估计最优加权因子,提高多路输出正激DC-DC变换器输出的调节量。此外,模糊逻辑控制器(FLC)是用来最大限度地减少总的稳态误差和改善瞬态特性,通过控制PWM控制器的占空比。仿真结果表明,该方法能有效地改善多路输出正激变换器的输出互调特性。基于独立分量分析的加权因子估计算法与蚁群算法和粒子群算法相比,具有更快的速度和更高的精度,因而更有效。
2021-07-10 cs.SY eess.SY
Skip Training for Multi-Agent Reinforcement Learning Controller for Industrial Wave Energy Converters
Hewlett Packard Enterprise(慧与科技);Carnegie Clean Energy(卡内基清洁能源公司)
针对工业波浪能转换器传统控制器的局限及多智能体强化学习训练难收敛问题,提出跳跃训练和混合训练初始化方法,提升了发电效率。
2022-09-13 cs.AI cs.LG cs.SY
Equivalent DQ Sequence-Domain Model of Unbalanced Three-Phase Passive Elements for Power Converter Controllers
Universidad Politécnica de Madrid(马德里理工大学);University of Wisconsin(威斯康星大学)
针对现有不平衡三相无源元件序域模型未考虑零序与正负序相互作用的问题,本研究解析推导并经实验验证了其等效dq序域模型,为电力变流器控制器设计提供了新支撑。
2026-09-02 cs.SY eess.SY